DE3434075A1

DE3434075A1 - Stativbohrvorrichtung mit fuehrungssaeule

Info

Publication number: DE3434075A1
Application number: DE19843434075
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Erdt; Rudolf 8000 München Reitberger; Erwin Balzers Stocker
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1984-09-17
Filing date: 1984-09-17
Publication date: 1986-03-27
Also published as: FI853530A0; DK419985D0; DK161873C; DK419985A; NO162951C; EP0175643A1; NO162951B; NO853620L; FI77597B; DK161873B; EP0175643B1; JPS6174805A; FI77597C; FI853530L; DE3567161D1; US4684303A; ATE39635T1

Description

BERG · STAPF · SCHWABE · SANDMAIR PATENTANWÄLTE

MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHEN 80 j 4 O 4 U /5

Anwaltsakte 33 723 17. September 1984

HILTI Aktiengesellschaft FL-9494 Schaan
Fürstentum Liechtenstein

"Stativbohrvorrichtung mit Führungssäule"

»(089)9882 72-74 Telex: 524560BERGd Bankkonten: Bayer. Vereinsbank München 453100 (BLZ 700202 70)

Telegramme (cable): Telekopierer: (089) 983049 Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE N

BERGSTAPFPATENT München KaIIe Infotec 6350 Gr. Il + III Postscheck München 653 43-808 (BLZ 700100 80)

- Jg- -

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein

Stativbohrvorrichtung mit Führungssäule

Die Erfindung betrifft eine Stativbohrvorrichtung mit einer Fussplatte, einer mit der Fussplatte verbundenen Führungssäule und einem längs der Führungssäule verschiebbaren Bohrgerät, wobei die Führungssäule und das Bohrgerät miteinander korrespondierende Führungsmittel aufweisen und eine Vorschubeinrichtung für das Bohrgerät vorgesehen ist.

Neben den bisher aus der Metallbearbeitung bekannten, stationären Bohrvorrichtungen werden Bohrvorrichtungen der obengenannten Art seit einiger Zeit auch als mobile Geräte im Bauwesen verwendet. Solche Bohrvorrichtungen werden hauptsächlich zusammen mit diamantbestückten Bohrkronen eingesetzt. Mit diesen Bohrkronen können auch in mit Eisenarmierungen versehenen Bauwerken Durchbrüche von grösserem Durchmesser hergestellt werden.

Ein wesentliches Problem bei diesen Stativbohrvorrichtungen besteht in der Führung des Bohrgerätes. Durch die für den grössten Bohrlochmesser erforderliche Ausladung des Bohrgerätes sowie die»insbesondere bei den grösseren Werkzeugen aufzubringenden Kräfte können an den Führungen hohe Kippmomente und

an der Führungssäule grosse Biege- und Torsionsbelastungen
auftreten. Wie erwähnt, müssen diese Geräte mobil sein und
möglichst von einer oder höchstens zwei Personen gehandhabt
werden können. Die Führungssäule kann somit aufgrund des sich erhöhenden Gesamtgewichtes der Bohrvorrichtung nicht beliebig verstärkt werden.

Bei bekannten Bohrvorrichtungen weist die Führungssäule einen U- oder C-förmigem Querschnitt auf. Das Bohrgerät ist dabei
an Führungen im Innern der Führungssäule gelagert. Das Bearbeiten der Führungen durch deren Anordnung im Innern einer
solchen Führungssäule ist sehr aufwendig und kann meist nur
mit SpezialWerkzeugen vorgenommen werden. Da aufgrund der
Querschnittsgestaltung nur der mit der Lagerung für die Bohrspindel versehene Teil des Bohrgerätes über die Führungssäule hinausragen kann, muss die Vorschubeinrichtung für das Bohrgerät ebenfalls im Innern der Führungssäule angeordnet werden. Somit ist eine aufwendige Konstruktion mit Getriebe, Gewindespindel und Gewindemutter erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftlich herstellbare Stativbohrvorrichtung zu schaffen, wobei sich
insbesondere Führungssäule und Vorschubeinrichtung durch einfachen Aufbau auszeichnen.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Führungssäule aus zwei in seitlichem Abstand voneinander angeordneten, parallel zueinander verlaufenden Trägern besteht, wobei die Träger die Führungsmittel für das dazwischen angeordnete Bohrgerät und Angriffsmittel für die Vorschubeinrichtung aufweisen.

Die Führungssäule besteht somit aus zwei Teilen, welche einzeln hergestellt und bearbeitet werden können. Da die Führungen an den Trägern frei zugänglich sind, können wesentlich
grössere, rationeller arbeitende Werkzeuge für deren Bearbeitung eingesetzt werden. Ein wesentlicher Vorteil des Aufteilens der Führungssäule in zwei Träger besteht auch darin.

dass die Führungssäule keine Wanne für die bei der Gesteinsbearbeitung mittels Diamantwerkzeugen erforderliche, grosse Menge an Kühlwasser bildet. Beispielsweise beim Bohren an einer Wand kann das Kühlwasser ungehindert zwischen den beiden, bei einem solchen Anwendungsfall horizontal verlaufenden Trägern abfliessen. Durch die Ausbildung der Führungssäule als zwei voneinander getrennte Träger kann das Bohrgerät die Führungssäule nicht nur auf der Seite der Spindellagerung, sondern auch auf der gegenüberliegenden Seite überragen. Dies ermöglicht die Anordnung der Vorschubeinrichtung auf der Aussenseite der Führungssäule.

Aus Gewichts- und Kostengründen werden für die Führungssäule vorzugsweise aus Leichtmetallegierungen bestehende Strangguss- bzw Strangpressprofile verwendet. Bei beiden Verfahren sind die Formkosten relativ hoch. Für eine wirtschaftliche Herstellung ist es daher zweckmässig, dass beide Träger den gleichen Querschnitt aufweisen. Die festen Formkosten können somit auf die doppelte Menge von Profilen verteilt werden, so dass diese wesentlich günstiger hergestellt werden können. Unter Umständen können dabei auch Standardprofile von den Halbzeug-Herstellern verwendet werden. Solche Profile sind besonders günstig, da sie in grossen Mengen hergestellt werden.

In der Führungssäule tritt hauptsächlich eine Biegebelastung auf. Diese Biegebelastung wirkt in einer in Längsrichtung durch die Träger verlaufenden Ebene. Daneben entsteht jedoch auch eine Torsionsbelastung auf die Führungssäule. Um diese kombinierte Belastung aufzunehmen, ist es vorteilhaft, die Träger im Querschnitt im wesentlichen L-förmig auszubilden. Die kürzeren Schenkel des L-förmigen Profils können dabei relativ kurz ausgebildet werden. Bei Bedarf können am L-förmigen Profil auch zusätzliche Versteifungsrippen angebracht werden.

Da mit demselben Gerät sowohl dünne als auch dicke Wände, Decken und Böden durchbohrt werden müssen, ist die dazu erforderliche Führungssäule relativ lang. Durch die Ausbildung

der Führungssäule als zwei einzelne Träger besteht die Möglichkeit, dass sich die freien Enden der Träger zueinander oder voneinander weg biegen. Um dies zu vermeiden, ist es zweckmässig, an dem der Fussplatte entgegengesetzten Ende der Träger eine die Träger miteinander verbindende Deckplatte anzuordnen. Die Deckplatte kann mit den freien Enden der Träger verschraubt, vernietet oder verschweisst werden. Neben dem Verbinden der Träger erfüllt eine solche Deckplatte jedoch noch eine andere Funktion. So kann durch die Deckplatte die rückwärtige Endstellung des Bohrgerätes begrenzt und ein versehentliches Ausfahren aus der Führungssäule verhindert werden.

Die Führungen an der Führungssäule müssen in verschiedenen Richtungen wirkende Kräfte aufnehmen. Um dies zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, die Führungsmittel als mit entsprechenden Gegenprofilen am Bohrgerät in Eingriff stehende, schwalbenschwanz förmige Leisten auszubilden. Schwalbenschwanzförmige Führungen ermöglichen auch ein Einstellen des Betriebsspieles auf relativ einfache Weise. Da die Führungen durch die zweiteilige Ausbildung der Führungssäule gut zugänglich sind, ist allenfalls auch eine spanabhebende Bearbeitung der Führungsleisten möglich.

Bei Geräten zur Gesteinsbearbeitung tritt an den Führungen ein relativ hoher Verschleiss auf. Durch den Verschleiss wird das Spiel in den Führungen erhöht. Wird dieses Spiel zu gross, ist ein störungsfreies Arbeiten nicht mehr möglich, so dass das Spiel beseitigt werden muss. Dies kann beispielsweise durch einstellbare Führungen erfolgen. Das Einstellen des richtigen Spiels ist jedoch sehr zeitaufwendig und kann durch die Bedienungsperson meist nicht selbst ausgeführt werden. Eine zweckmässige Lösung besteht darin, dass die Gegenprofile lösbar mit dem Bohrgerät verbunden sind. Bei zu gross gewordener Abnützung können somit die Gegenprofile auf einfache Weise gegen neue, passende ausgetauscht werden. Die zeitaufwendige Einstellarbeit entfällt dabei. Durch die auswechselbare Ausbildung der Gegenprofile können auch Kunststoffe mit guten Gleiteigen-

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schäften, wie zB Polyamid ("Nylon"), Polytetrafluoräthylen ("Teflon") oder dgl. verwendet werden. Solche Kunststoffe weisen ausserdem eine gewisse Elastizität auf und können sich somit den Führungen an den Trägern anpassen.

Durch das beidseitig offene Profil der Führungssäule kann das Bohrgerät die Führungssäule auch auf der der Bohrspindel gegenüberliegenden Seite überragen. Somit ist es möglich, den Vorschubantrieb ausserhalb der Führungssäule anzuordnen. Eine vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Angriffsmittel an den Trägern als Zahnstange für die am Bohrgerät angeordnete Vorschubeinrichtung ausgebildet sind. Eine mittels einer Zahnstange arbeitende Vorschubeinrichtung ermöglicht die Verwendung genormter Bauteile. Falls der Hub eines erfindungsgemässen Stativbohrgerätes nachträglich geändert werden soll, beispielsweise durch Verlängerung oder Austausch der Führungssäule, kann die Zahnstange wieder verwendet und ebenfalls um ein entsprechendes Stück verlängert werden. Zahnstangen können auch als genormte Meterware bezogen und der Länge der Führungssäule entsprechend angepasst werden.

Die Verbindung des Bohrgerätes mit der Zahnstange kann beispielsweise über eine Schneckenwelle erfolgen. Eine solche Vorschubeinrichtung ist in der Regel selbsthemmend. Dies bedeutet, dass das Bohrgerät unabhängig von der Lage der Führungssäule selbsttätig in der jeweiligen Stellung verbleibt. Ein Nachteil einer solchen Vorschubeinrichtung besteht jedoch darin, dass das UeberSetzungsverhältnis sehr gross ist und somit insbesondere der Rückhub und der Vorschub in die zuletzt eingenommene Stellung, beispielsweise zum Entfernen des Bohrkerns, sehr zeitaufwendig ist. Für eine einfachere Handhabung ist es daher zweckmässig, dass die Vorschubeinrichtung eine mit einem Ritzel verbundene Antriebswelle aufweist. Dieses Ritzel kann mit der Zahnstange dauernd in Eingriff stehen und beispielsweise über ein Handrad manuell oder über einen Motor angetrieben werden. Im Falle einer manuellen Betätigung des Vorschubes kann die Antriebswelle auch an beiden Enden mit Mitnahmemitteln versehen sein, so dass das Handrad je nach Lage

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der Bohrvorrichtung auf der linken oder auf der rechten Seite des Bohrgerätes angesetzt werden kann.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemässe Stativbohrvorrichtung, teilweise geschnitten, entlang der Linie I-I in Fig. 2 dargestellt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die aus Fig. 1 ersichtliche Stativbohrvorrichtung, entlang der Linie H-II.

Die aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche erfindungsgemässe Stativbohrvorrichtung weist eine Fussplatte 1 und eine insgesamt mit 2 bezeichnete, mit der Fussplatte 1 verbundene Führungssäule auf. Die Führungssäule 2 besteht aus zwei in seitlichem Abstand voneinander angeordneten, parallel zueinander verlaufenden Trägern 2a, 2b. Die der Fussplatte 1 entgegengesetzten Enden der Träger 2a, 2b sind über eine Deckplatte 3 miteinander verbunden. Zwischen beiden Trägern 2a, 2b ist ein insgesamt mit 4 bezeichnetes Bohrgerät verschiebbar angeordnet. Das Bohrgerät 4 ist mit einem Werkzeughalter 5 verbunden, in den ein Bohrwerkzeug 6 eingesetzt ist. Zur Führung des Bohrgerätes 4 weisen die Träger 2a, 2b schwalbenschwanzförmige Leisten 2c, 2d auf, die mit entsprechend ausgebildeten Gegenprofilen 7 in Eingriff stehen. Die Gegenprofile 7 sind lösbar mit dem Bohrgerät 4 verbunden. Im Bedarfsfall können die Gegenprofile 7 somit rasch und einfach ausgewechselt werden. Das Bohrgerät 4 weist einen Antriebsmotor 4a sowie zwei seitlich wegragende Arme 4b, 4c auf. Die Arme 4b, 4c sind mit ebenfalls auswechselbaren Backen 8 versehen, welche sich an der Stirnkante der Träger 2a, 2b abstützen. Der Träger 2b ist mit einer Zahnstange 9 verbunden.

Diese Zahnstange 9 dient dem Vorschubantrieb des Bohrgerätes 4. Zu diesem Zweck ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete An-

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triebswelle air, Bohrgerät 4 drehbar gelagert. Die Antriebswelle 10 ist mit einem Ritzel 10a versehen, welches mit der Zahnstange 9 in Eingriff steht. Für die Betätigung der Antriebswelle 10 weist diese an beiden Enden einen Mehrkant 10b auf. An einem Ende der mittels eines Stellringes 11 gegen axiales Verschieben gesicherten Antriebswelle 10 ist ein Handrad 12 auf den Mehrkant 10b aufgesteckt. Je nach Lage der Stativbohrvorrichtung kann das Handrad 12 jedoch auch abgenommen und auf der entgegengesetzten Seite auf den Mehrkant 10b aufgesteckt werden.

Zur Begrenzung der Bohrtiefe ist ein Anschlag 13 vorgesehen. Dieser Anschlag 13 ist mit Hilfe eines in einer schwalbenschwanzförmigen Nute 2e, 2f geführten Gleitsteines 14 sowie eines Klemmhebels 15 in beliebiger Lage feststellbar. Der Anschlag 13 kann erforderlichenfalls auch auf dem anderen Träger 2a angeordnet werden. Da die beiden Träger 2a, 2b denselben Querschnitt aufweisen, können diese ohne weiteres aus gleichen Profilen hergestellt werden. Dies ermöglicht die Herstellung des Profils in grösseren Mengen und dadurch eine wirtschaftlichere Herstellung.

- Leersei te -

Claims

.:.:. "SMulenteilung" ι t HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein Patentansprüche

1. Stativbohrvorrichtung mit einer Fussplatte, einer mit
der Fussplatte verbundenen Führungssäule und einem
längs der Führungssäule verschiebbaren Bohrgerät, wobei die Führungssäule und das Bohrgerät miteinander korrespondierende Führungsmittel aufweisen und eine Vorschubeinrichtung für das Bohrgerät vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungssäule (2) aus zwei in seitlichem Abstand voneinander angeordneten, parallel zueinander verlaufenden Trägern (2a, 2b) besteht, wobei die Träger (2a, 2b) die
Führungsmittel für das dazwischen angeordnete Bohrgerät (4) und Angriffsmittel für die Vorschubeinrichtung aufweisen.

2. Stativbohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Träger (2a, 2b) den gleichen Querschnitt aufweisen.

3. Stativbohrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (2a, 2b) im Querschnitt im wesentlichen L-förmig ausgebildet sind.

4. Stativbohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Fussplatte (1) entgegengesetzten Ende der Träger (2a, 2b) eine die Träger miteinander verbindende Deckplatte (3) angeordnet ist.

5. Stativbohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel als mit entsprechenden Gegenprofilen (7) am Bohrgerät (4) in Eingriff stehende, schwalbenschwanzförmige Leisten (2c, 2d) ausgebildet sind.

6. Stativbohrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenprofile (7) lösbar mit dem Bohrgerät (4) verbunden sind.

7. Stativbohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffsmittel an den Trägern (2a, 2b) als Zahnstange (9) für die am Bohrgerät (4) angeordnete Vorschubeinrichtung ausgebildet sind.

8. Stativbohrvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung eine mit einem Ritzel (10a) verbundene Antriebswelle (10) aufweist.