DE3540355C2 - Bohrer zum drehschlagenden Bohren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohrer entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE-OS 19 21 677 ist ein Wendelbohrer bekannt, bei dem die Hartmetallschneide einen Zentrieransatz aufweist, neben dem symmetrisch Kerben vorgesehen sind, um ein schräges Verlaufen des Bohrers zu vermeiden. Diese Auskerbungen verringern zwar die Masse des Bohrers, sind jedoch nicht geeignet, die Standzeit des Bohrers negativ beeinflussende Schwingungen zu verringern oder gar zu unterbinden.

Aus der DE-OS 34 36 365 ist ein Bohrer bekannt, der im Kopfteil in Achsrichtung verlängerte Abfuhrnuten für das Bohrmehl aufweist, die sich bis in den Wendelbereich des Bohrers erstrecken. Diese in Achsrichtung vorgesehenen Ausnehmungen des Bohrers sind jedoch nicht geeignet, das Schwingungsverhalten des Kopfteils zu verändern.

Die bekannten Bohrer haben, insbesondere in größerer Ausführung, infolge ihrer starken Beanspruchung, vorzugsweise bei Verwendung in elektropneumatisch betriebenen Maschinen eine relativ geringe Standzeit. Eine ausreichende, dem Erfordernis der Wirtschaftlichkeit genügende Standzeit kann bei sehr starker Dimensionierung des Bohrers oder durch eine Verstärkung von Bohrstangenenden durch Anstauchen oder dadurch erreicht werden, daß man den Kern bohrschneidenseitig im Bereich der Förderwendel verstärkt (zur Verstärkung des Kerns: DE-PS 16 08 358).

All diese Maßnahmen sind mit einer Erhöhung des Gewichtes des Bohrers verbunden. Ein geringes Gewicht ist jedoch bei elektropneumatisch betriebenen Maschinen nicht nur für die leichte Handhabung, sondern auch für die Bohrleistung von wesentlicher Bedeutung; denn eine maximale Leistung wird dann erreicht, wenn das Gewicht des Bohrwerkzeuges höchstens so groß ist wie das Gewicht des Schlägers bzw. Hammers der elektropneumatischen Maschine.

Überrraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß durch die im Kennzeichen des Anspruches genannten Merkmale Standzeiten erreichbar sind, welche gegenüber den durch die obigen Maßnahmen bereits verlängerten Standzeiten wesentlich erhöht, ja sogar bei bestimmten Bohrergrößen vervielfacht sind, obwohl die Ausnehmungen an sich eine statische Schwächung des Kopfteiles des Bohrers bedeuten und insoweit eine Verringerung der Standzeiten zu erwarten wäre. Wenngleich eine exakte Erklärung für dieses extrem positive Ergebnis nicht gegeben werden kann, so ist zu vermuten, daß hierbei eine Verlegung und Entzerrung von Schwingungsknoten im Bohrerkern im Bereich der Kopfteilbasis eine Rolle spielt, zumal die die Standzeit beendeten Bohrerbrüche regelmäßig im Bereich der Kopfteilbasis zu verzeichnen sind. (Parameter der Vergleichsversuche: Bohrerdurchmesser in mm: 20, 28, 30, 32 und 35; Bohrobjekt: Beton Güte-Standard 'B 45'; Bohrlochtiefe 30 cm bei unterbrechungsfreiem Bohren).

Besonders gute Ergebnisse sind gemäß den Ansprüchen 2 bis 7 und bei größeren Bohrern bei einer Ausbildung entsprechend Anspruch 11 zu verzeichnen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigt

Fig. 1, 2, 4, 5 ein- und zweigängige Bohrer unterschiedlicher Ausführung je mit einer senkrecht zur Bohrachse liegenden Nut,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem längsgeschnittenen Bohrer-Kopfteil mit geändertem Nutprofil,

Fig. 6 einen eingängigen Bohrer mit senkrecht zur Bohrachse liegenden Ausfräsungen und

Fig. 7 den um 90° gedrehten Bohrer nach Fig. 6.

Der für ein drehschlagendes Bohren in Beton, Gestein und dergleichen ausgebildete einstückige Bohrer weist wenigstens eine auf seinem Kern 10 verlaufende Förderwendel 12; 12a auf. Der Bohrer ist am vorderen Ende zur Aufnahme einer Bohrschneide 13 bzw. zur Aufnahme von Bohrstiften 13a sowie zur Führung im zylindrischen Bohrloch als Kopfteil 11; 11″ ausgebildet. Dieses Kopfteil ist mit wenigstens einer in die Kopfteilmantelfläche 11a; 11a″ eingeschnittenen Abfuhrnut 14; 14a; 14b; 14c für das Bohrmehl versehen. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 5 weist der Bohrkopf eine Nut 15 auf.

Die Symmetrieebene b-b dieser Nut liegt etwa senkrecht zur Achse a-a des Bohrers. Die von der Abfuhrnut bzw. den Abfuhrnuten durchsetzte Nut 15 ist von zylindrischen Mantelflächen des Kopfteiles 11 begrenzt. Der Nutengrund 15′ weist (mit Ausnahme der Ausbildung gemäß Fig. 3) einen halbkreisförmigen Querschnitt auf. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 gehen plane, senkrecht zur Bohrachse a-a verlaufende Seitenflanken 15a′ der Nut 15a über Radien 15a″ in einen planen, parallel zur Bohrerachse a-a liegenden Nutengrund 15a″ über. Der Nutengrund 15′ (Fig. 1, 2, 4, 5) bzw. 15a″ (Fig. 3) weist etwa den gleichen Abstand von der Bohrachse a-a auf wie die Mantelfläche 10a des Kernes 10.

Die Ringnut kann aber auch einerseits von einem verkürzten Kopfteil und andererseits von der Wendel bzw. den Wendeln axial begrenzt sein (zeichnerisch nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel).

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6, 7 ist das Kopfteil 11″ mit linearen Ausfräsungen 17 versehen, die diametral zur Bohrachse a-a angeordnet sind. Die Ausfräsungen 17 liegen senkrecht zur Bohrachse a-a.

Die Masse des Kopfteiles 11 bzw. 11″ ist durch die Ausnehmungen 15 bzw. 17 um etwa 10 bis 40% vermindert.

Zweckmäßigerweise ist die Masse des Bohrkopfes bei größeren Bohrern im Vergleich zu kleineren Bohrern überproportional verringert.

Claims (11)

1. Bohrer zum drehschlagenden Bohren in Beton, Gestein mit wenigstens einer auf einem Kern verlaufenden Förderwendel (12), der an dem einen Ende zur Aufnahme einer Bohrschneide (13) oder von Bohrstiften (13a) und zur Führung im zylindrischen Bohrloch als Kopfteil (11; 11″) ausgebildet ist sowie mit wenigstens einer im Kopfteil in die Kopfteilmantelfläche (11a; 11a″) eingeschnittenen Abfuhrnut (14; 14a; 14b; 14c) für das Bohrmehl, sowie mit masseverringernden Ausnehmungen, die symmetrisch zur Bohrerachse (a-a) am Kopfteil (11; 11″) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen hinter der Bohrschneide (13) oder hinter den Bohrstiften (13a) an der Kopfteilmantelfläche quer zur Bohrerachse (a-a) angeordnet sind.

2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (11) mit einer als Ausnehmung ausgebildeten Nut (15) versehen ist, deren Symmetrieebene (b-b) senkrecht zur Bohrerachse (a-a) des Bohrers liegt.

3. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Abfuhrnut (14; 14a bis 14c) durchsetzte als Ausnehmung ausgebildete Nut (15) von zylindrischen Mantelflächen (11a) des Kopfteiles (11) begrenzt ist.

4. Bohrer nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutengrund (15′) der Nut (15) einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.

5. Bohrer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß plane, senkrecht zur Bohrerachse (a-a) verlaufende Seitenflanken (15a′) der Nut (15a) über Radien (15a′′′) in einen planen, parallel zur Bohrachse (a-a) liegenden Nutengrund (15a″) übergehen.

6. Bohrer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutengrund (15′; 15a″) im Bereich maximaler Nutentiefe etwa den gleichen Abstand von der Bohrachse (a-a) aufweist, wie die Mantelfläche (10a) des Kernes (10).

7. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut einerseits von einem verkürzten Kopfteil und andererseits von der Wendel oder den Wendeln axial bergrenzt ist.

8. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfteil (11″) mit linearen als Ausnehmung ausgebildeten Ausfräsungen (17) versehen ist.

9. Bohrer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfräsungen (17) senkrecht zur Bohrerachse (a-a) angeordnet sind.

10. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des Kopfteiles (11; 11″) durch die Ausnehmungen (15; 17) um 10 bis 40% vermindert ist.

11. Bohrer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des Bohrkopfes (11; 11″) bei größeren Bohrern im Vergleich zu kleineren Bohrern überproportional verringert ist.