EP0065284B1 - Räumvorrichtung - Google Patents
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- EP0065284B1 EP0065284B1 EP82104184A EP82104184A EP0065284B1 EP 0065284 B1 EP0065284 B1 EP 0065284B1 EP 82104184 A EP82104184 A EP 82104184A EP 82104184 A EP82104184 A EP 82104184A EP 0065284 B1 EP0065284 B1 EP 0065284B1
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- carrier housing
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Definitions
- the invention relates to a device for undercutting spaces in cylindrical boreholes, in particular those in artificial and natural rock, according to the preamble of claim 1.
- Boreholes drilled in more or less homogeneous materials provide a borehole wall parallel to the borehole axis, which is undesirable in numerous applications. This applies e.g. B. especially for anchor holes in artificial rock, e.g. B. Concrete in which any anchoring means are to be defined. It is therefore often desirable in all possible types of boreholes to provide undercuts in the borehole wall, in order to improve the fixing of anchoring means in the borehole, as in the case of anchor holes, or to create extensions for other purposes.
- a transverse and a truncated cone cutting surface with vertically aligned cutting surfaces are located on the outer surfaces of a plurality of swivel levers, which are pivotably mounted about vertical axes of the tool housing.
- the swivel levers are provided with vertical bores, which are penetrated by axle pins anchored in the housing above and below the swivel levers. In order to move the cutting surfaces into their working position and back into their rest position, the swivel levers can be swiveled outwards and inwards by means of the adjusting device.
- a hand-operated drilling tool which serves to widen the inner area of blast holes for mining purposes.
- This tool comprises a cylindrical housing which fills the cross-sectional contour of the borehole, from the end of which a swivel shaft mounted eccentrically to the housing axis emerges.
- a pivotable cutting member is attached, which can be spatially engaged with the gesture information from outside the borehole by actuating the pivot shaft and can be pivoted into the housing cross-sectional contour.
- the invention has for its object to provide a device of the type specified in the preamble of claim 1, which enables simple and quick replacement of the broaching tools with low production costs while maintaining small structural dimensions, a robust construction and a high broaching capacity.
- the design of the device according to the invention enables a simple insertion and removal of the broaching tools into and out of the storage pockets, which can only be carried out with one hand.
- the broaching tools When installed, the broaching tools are supported so that no tilting moments are exerted on them during operation. This considerably simplifies and reduces the construction effort and considerably reduces the wear and the sensitivity of the device.
- the invention can also be carried out in the case of devices which are to be used for clearing boreholes with only relatively small diameters or cross-sectional dimensions.
- the device By guiding the broaching tools over the entire infeed area, the device enables the formation of very exact contours for the areas of the borehole to be cleared, while furthermore the actuation of the broaching tools is considerably simplified, since these only experience their infeed movement through the adjusting device and back in for their return movement the contour of the carrier housing does not need its own reset drive. Rather, the broaching tools carry out an independent restoring movement in cooperation with the borehole wall as soon as the actuating device is no longer fed.
- the device consists of a tubular support housing 1, the outer diameter of which is slightly less than that of a borehole in which clearing work is to be carried out.
- the carrier housing 1 is provided with a connecting shaft 2, which in a drive, for. B. the drive for a drill, as it was used to create the borehole, can be used.
- This drive is indicated schematically at 3.
- Broaching tools 4 are accommodated in the carrier housing 1 and, for reasons of balancing forces, are arranged in a uniform central angle distribution over the circumference of the carrier housing 1 and at the same time are axially offset.
- only one broaching tool 4 is provided within the same circumferential plane of the carrier housing 1, but it is understood that even within the same circumferential plane, i. H. Located at the same axial height, several broaching tools can also be assigned to the carrier housing 1 if the dimensional relationships allow this.
- the broaching tools 4 can be moved outwards from a rest position within the cross-sectional contour of the carrier housing into a working position during a working rotary movement in the direction of the arrow 5 of the carrier housing 1, and an adjusting device 6 arranged in the carrier housing 1 is provided for the outward feed movement of the broaching tools 4 can be actuated by means of an actuating device 7 from a region outside the borehole 8.
- each broaching tool comprises a carrier 9 and a cutting member 10 supported by this.
- the carrier 9 is as. Trailing element formed, which is supported in a plane of movement intersecting with the carrier housing 1 and displaceable in and out in the carrier housing 1.
- the plane of movement for the towing element 9 intersects the longitudinal central axis 11 of the carrier housing 1 at a right angle, but the plane of movement for the towing element 9 can also intersect the longitudinal central axis 11 of the carrier housing 1 at an angle slightly different from 90 °.
- the towing member is formed in the preferred embodiments shown by a pivotally mounted in the carrier housing 1 rigid, in its plane of motion extending over part of the circumference of the carrier housing 1 pivot lever 9, however, a torsion spring can also be provided as a towing member, the leading in the direction of rotation 5 End can be firmly connected to the carrier housing 1 in the sense of a clamping.
- the towing member executes a displacement movement similar to a pivoting movement relative to the carrier housing 1 with elastic material deformation at least in a partial region of its length.
- a pivot axis or a pivot axis region defining a pivot axis or a pivot axis region can be provided between the latter and the carrier housing 1, on the one hand firmly with the carrier housing 1 and on the other hand with the end of the pivot lever 1 leading in the direction of rotation 5 of the carrier housing 1 9 can be connected.
- Versions with a spiral spring as a trailing element or with a spiral spring piece as part of a trailing element comprising a rigid pivoting lever require a fixed connection to the carrier housing 1.
- pivot bearing can, for. B. be formed by a more or less axially directed bore in the carrier housing 1, in which a cylindrical pivot pin on the pivot lever 9 engages.
- the swivel lever 9 of each broaching tool 4 is provided at its end leading in the working direction 5 of the carrier housing 1 with an articulated pin 12 projecting on both sides in the axial direction and with this in one of the outer circumference of the carrier housing 1 open, stored in this countersunk storage pocket 13 which is adjacent to an open circumferential slot 14 leading axially on both sides of the pivot lever 9.
- the pivot pin 12 has a substantially angular cross-sectional shape in the example shown, and the bearing pocket 13 also has a substantially angular cross-sectional contour with dimensions which exceed those of the pivot pin 12, so that the pivot pin 12 can be inserted into its bearing pocket 13 easily from the outside is and in the storage pocket 13 has a movement that leaves him pivoting movements in his plane of movement.
- the bearing pocket 13 On its side looking in the working direction of rotation 5, the bearing pocket 13 has a bearing and driving surface 15 which, when the device is in operation, exerts a reaction force on the pivot pin 12 of the pivot lever 9 with a vector pointing inwards with respect to the carrier housing 1, indicated at 16 . In the case of a flat bearing and driving surface 15, this can be brought about by the fact that this is inclined by a small acute angle in the working direction of rotation 5 with respect to an imaginary radial plane through its inner edge.
- the pivot pin 12 can deviate from its cross-sectional shape shown also comprise a cylindrical bearing area, in which case the bearing and driving surface of the Storage pocket 13 in turn comprises a partially cylindrical bearing shell.
- the pivot pin 12 has on its outside a restoring surface area 17 which changes its radial distance from the longitudinal central axis 11 of the carrier housing 1 when the pivoting lever 9 is pivoted.
- a holding spring 18 is provided in the illustrated embodiment, which as a ring or ring segment-shaped spring body and here as z. B. rubber ring spring is formed.
- the retaining spring 18 is arranged and fixed in a circumferential groove 19 of the carrier housing 1 which intersects with the bearing pocket 13.
- the cutting member 10 is advantageously designed as a multiple or multiple-cutting body, which has a trailing end over the circumferential outer surface of the carrier housing 1 in the working direction 5 of the pivot lever 9 projecting, facing the borehole wall 8, approximately in the working direction 5 running arcuate outer cutting surface 20 with transverse to the working direction 5 cutting or cutting edges.
- a multiple-edge body can be formed from a part with diamonds on the surface or from a molded body from a diamond or the like. Matrix penetrated by hard material particles.
- the curvature of the arcuate outer cutting surface 20 is advantageously equal to or smaller than the curvature of the wall of the un-cleared borehole 8, so that in the course of the broaching work the outer cutting surface 20 is as uniform as possible over its entire length in working engagement with the clearing material arrives.
- the surface area of the outer cutting surface 20 which is effectively in working engagement with the material to be cleared is displaced, for example. B., as illustrated in FIG. 6, from the front to the rear part of the cutting member 10 in the working direction 5.
- the arc shape of the outer cutting surface 20 is a segment of a circular arc with the radius r, this radius r is smaller than the radius r uncleaned borehole wall 8 and accordingly also smaller than the radius r 2 of the borehole wall 8 'in the clearing area.
- the cutting member 10 advantageously comprises at least one side cutting surface which can also be used in the axial direction of the borehole 8, in particular if the device is to be used by means of an axial movement of the rotating carrier housing 1 to create clearing areas which are larger in their axial width than the axial width of the cutting members 10.
- both side surfaces of the cutting member 10, which face in the axial direction advantageously form side cutting surfaces, which is given by itself in the case of cutting members 10 made of a molded body made of a matrix interspersed with diamonds or the like.
- the cutting member 10 firmly connected to the pivot lever 9 this can also be designed as a single-cutting body, in which the end face looking into the working direction 5 of the carrier housing 1 forms the cutting edge with its contour line projecting beyond the outer circumferential surface of the pivot lever 9.
- the single cutting edge body has outer and side surfaces adjoining the working direction 5 at a clearance angle on the front side.
- the cutting element 10 When the cutting element 10 is designed as a multiple or multiple cutting element, the cutting element can also be supported on the pivoting lever by means of a supporting body 21 such that it can be pivoted to a limited extent about a tilt axis 22 oriented perpendicular to the plane of movement of the pivoting lever 9, as is schematically indicated in FIG. 7.
- the curvature of the outer cutting surface 20 of the cutting member 10 is advantageously greater than the curvature of the wall of the uncleaned borehole 8 and smaller than the curvature of the borehole wall 8 'in a finished clearing area, and in the case of a circular shape of the outer cutting surface 20 with the Radius r is accordingly this radius larger than the radius r 1 of the wall of the borehole 8 and smaller than the radius r 2 of the borehole wall 8 '.
- the tilt axis 22 in the working direction 5 of the carrier housing 1 is expediently arranged in the rear region and near the cutting member 10 in the support body 21.
- the actuating device 6 consists of an actuating rod arranged axially displaceable and lockable in the carrier housing 1, which is provided for each broaching tool 4 with a wedge-shaped or conical cam surface 23 for the advancing movement of the pivot lever 9.
- a screw drive is provided which has a first bush 25, which is coaxially rotatably mounted on the carrier housing 1 by means of a bearing 24, with an external thread 26 and a second bush 27, which in turn is rotatably supported coaxially on the carrier housing 1 via a bearing 28 and with an internal thread 29 can be screwed onto the first bush 25.
- the bearing 28 is axially displaceable along the carrier housing 1 and at the same time forms a lower support for a spacer ring 30, on the top of which two radial, diametrically arranged driving pins 31 are supported. These pass through axial slots 32 in the carrier housing 1 and engage in blind holes 33 in the actuating rod 6. Between the carrier housing 1 and the actuating rod 6, a compression spring 34 is arranged, which is supported on the one hand on an inner shoulder 35 of the carrier housing 1 and on the other hand on an outer collar 36 on the actuating rod 6, the actuating rod 6 in FIG. 2 in the downward direction to move relative to the carrier housing 1.
- Radial bolts 38 can be inserted into radial bores 37 of the lower bush 25, by means of which the lower bush 25 and with this the upper bush 27 can be prevented from performing a circumferential movement when the carrier housing 1 rotates.
- the upper bushing 27 also has radial bores 39, into which radial bolts 40 can also be inserted. With the help of these radial bolts 40, the upper bushing 27 can be rotated relative to the lower bushing 25 and thereby screw-adjusted in the axial direction, independently of a rotation of the carrier housing 1. With the aid of this screwing, the adjusting rod 6 in FIG. 2 is either relative to the carrier housing 1 axially displaceable in order to impart the feed movement to the broaching tools 4, or displaceable downwards to release the broaching tools 4 for a return movement back into the contour of the carrier housing 1 after clearing.
- the device with broaching tools 4 lying within the contour of the carrier housing 1 is inserted into the borehole 8 and, as soon as the broaching tools 4 lie opposite areas in the borehole 8, is rotated by the drive 3.
- the drive 3 By then axiaies shifting the actuating rod 6 from its position shown in Fig. 2 in the upward direction, its cam surfaces 23 now progressively press on corresponding inner counter surfaces 9 'of the pivoting lever 9 of the broaching tools 4, which accordingly carry out a pivoting outward displacement in their plane of movement and progressively along with them the wall of the borehole come into operational engagement.
- an undercut area formed by broaching is symbolized, as can be generated by an axial advance of the carrier housing 1 in connection with a return movement of the broaching tools 4.
- the actuating rod 6 in FIG. 2 is moved downwards relative to the carrier housing 1, whereby the pivot levers 9 are progressively released via the cam surfaces 23 for an inward return movement which they cause on the cutting members 10 due to the reaction of the wall of the borehole 8 perform automatically, unless they are prevented by the cam surfaces 23 of the actuating rod 6.
- broaching tools 4 can return to their rest position within the contour of the carrier housing 1.
- the cutting members 10 can be inspected and, in the event of wear or damage that has occurred, the broaching tools 4 as a whole can be removed from their storage pocket 13 in one movement and replaced with new or different broaching tools 4.
- the simple interchangeability of broaching tools 4 is an extremely important advantage in practice, since not only used broaching tools 4 can be replaced quickly and easily, but there is also the possibility of replacing broaching tools of one type with those of another type, provided that other shapes need to be broached Areas should be created.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum unterschneidenden Räumen von zylindrischen Bohrlöchern, insbesondere solchen in Kunst- und Naturgestein, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- In mehr oder weniger homogenen Materialien gebohrte Bohrlöcher bieten eine zur Bohrlochachse parallele Bohrlochwandung dar, die in zahlreichen Anwendungsfällen unerwünscht ist. Dies gilt z. B. besonders für Ankerlöcher in Kunstgestein, z. B. Beton, in denen irgendwelche Verankerungsmittel festzulegen sind. Daher ist es bei allen möglichen Arten von Bohrungen häufig erwünscht, die Bohrlochwand mit Hinterschneidungen zu versehen, um wie bei Ankerlöchern die Festlegung von Verankerungsmitteln im Bohrloch zu verbessern oder um Erweiterungen für andere Zwecke zu schaffen.
- Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (GB-A-550 100) mit einem motorgetriebenen Bohrwerkzeug ist dieses neben einer Quer- und einer Kegelstumpfschneidfläche auch mit senkrecht ausgerichteten Schneidflächen versehen. Diese Schneidflächen befinden sich auf den Außenflächen mehrerer Schwenkhebel, die um senkrechte Achsen des Werkzeuggehäuses schwenkbeweglich gelagert sind. Dazu sind die Schwenkhebel mit senkrechten Bohrungen versehen, die von oberhalb und unterhalb der Schwenkhebel im Gehäuse verankerten Achszapfen durchgriffen sind. Um die Schneidflächen in ihre Arbeitsstellung und zurück in ihre Ruhelage zu bewegen, können die Schwenkhebel mittels der Stellvorrichtung auswärts und einwärts geschwenkt werden.
- Außerdem ist ein handbetriebenes Bohrwerkzeug bekannt (US-A-14 27 909), das zum Aufweiten des inneren Bereiches von Sprengbohrlöchern für Bergbauzwecke dient. Dieses Werkzeug umfaßt ein zylindrisches, die Querschnittskontur des Bohrloches ausfüllendes Gehäuse, aus dessen Ende eine exzentrisch zur Gehäuseachse gelagerte Schwenkwelle austritt. Am Ende dieser Schwenkwelle ist ein schwenkbares Schneidglied angebracht, das von außerhalb des Bohrloches durch Betätigen der Schwenkwelle mit der Gesteinformation räumend in Eingriff bringbar und in die Gehäusequerschnittskontur einschwenkbar ist.
- Derartige Vorrichtungen unterliegen bei den häufig rauhen Betriebsbedingungen einem starken Verschließ ihrer Schneidglieder, was deren häufigen Ersatz erforderlich macht.
- Die dabei anfallenden Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten gestalten sich aufwendig, da die verbrauchten Schneidglieder nur durch teilweises Zerlegen des Bohrwerkzeugs und unter Zuhilfenahme besonderer Montagewerkzeuge austauschbar sind.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die mit niedrigen Gestehungskosten unter Erhalt kleiner Bauabmessungen, einer robusten Bauweise und einer hohen Räumleistung ein einfaches und schnelles Auswechseln der Räumwerkzeuge ermöglicht.
- Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Hinsichtlich bedeutsamer weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 12 verwiesen.
- Die Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht ein einfaches, nur durch einen Handgriff durchführbares Einsetzen oder Herausnehmen der Räumwerkzeuge in die bzw. aus den Lagertaschen. Im eingebauten Zustand sind die Räumwerkzeuge dabei so abgestützt, daß auf sie im Betrieb keine Kippmomente ausgeübt werden. Dadurch werden der Bauaufwand wesentlich vereinfacht und verbilligt und der Verschleiß und die Empfindlichkeit der Vorrichtung erheblich herabgesetzt. Außerdem ist die Erfindung auch bei solchen Vorrichtungen ausführbar, die zum Räumen von Bohrlöchern mit nur verhältnismäßig geringen Durchmessern bzw. Querschnittsabmessungen Verwendung finden sollen. Durch die Führung der Räumwerkzeuge über den gesamten Zustellbereich ermöglicht die Vorrichtung die Bildung sehr exakter Konturen für die zu räumenden Bereiche des Bohrloches, während ferner die Betätigung der Räumwerkzeuge wesentlich vereinfacht ist, da diese durch die Stellvorrichtung lediglich ihre Zustellbewegung erfahren und für ihre Rückstellbewegung zurück in die Kontur des Trägergehäuses einen eigenen Rückstellantrieb nicht benötigen. Die Räumwerkzeuge führen vielmehr eine selbständige Rückstellbewegung im Zusammenwirken mit der Bohrlochwandung aus, sobald die Zustellwirkung der Stellvorrichtung aufgehoben wird.
- Zahlreiche weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und der Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung näher veranschaulicht sind. Im einzelnen zeigen :
- Figur 1 eine Gesamtseitenansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung,
- Figur 2 einen axialen Mittelschnitt durch den oberen Bereich der Vorrichtung nach Fig. 1,
- Figur 3 einen vereinfachten Querschnitt nach der Linie 111-111 in Fig. 2,
- Figur 4 einen vereinfachten Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2,
- Figur 5 eine perspektivische Einzeidarstellung eines Räumwerkzeuges,
- Figur 6 eine schematische Halbschnittdarstellung zur Veranschaulichung der Arbeitsbewegungen eines Räumwerkzeugs mit festem Schneidglied,
- Figur 7 eine Darstellung ähnlich Fig. 6 zur Veranschaulichung einer abgewandelten Ausführung eines Räumwerkzeugs mit kippbar gelagertem Schneidglied, und
- Figur 8 einen schematischen Querschnitt für ein Bohrloch mit ausgeräumten nutförmigen Bereichen.
- Wie zunächst die Fig. 1 und 2 näher erkennen lassen, besteht die Vorrichtung aus einem rohrförmigen Trägergehäuse 1, dessen Außendurchmesser den eines Bohrloches, in dem Räumarbeiten auszuführen sind, geringfügig unterschreitet. Das Trägergehäuse 1 ist mit einer Anschlußwelle 2 versehen, die in einen Antrieb, z. B. den Antrieb für einen Bohrer, wie er zum Erstellen des Bohrloches verwendet wurde, einsetzbar ist. Dieser Antrieb ist schematisch bei 3 angedeutet.
- Im Trägergehäuse 1 sind Räumwerkzeuge 4 untergebracht, die aus Gründen des Kräfteausgleiches in gleichmäßiger Zentriwinkelverteilung über den Umfang des Trägergehäuses 1 und dabei zugleich axial versetzt angeordnet sind. Innerhalb der gleichen Umfangsebene des Trägergehäuses 1 ist bei dem dargestellten Beispiel jeweils nur ein Räumwerkzeug 4 vorgesehen, jedoch versteht es sich, daß auch innerhalb der gleichen Umfangsebene, d. h. auf gleicher axialer Höhe gelegen, auch mehrere Räumwerkzeuge dem Trägergehäuse 1 zugeordnet sein können, wenn dies die Abmessungsverhältnisse zulassen.
- Die Räumwerkzeuge 4 sind während einer Arbeitsdrehbewegung in Richtung des Pfeiles 5 des Trägergehäuses 1 aus einer Ruhelage innerhalb der Querschnittskontur des Trägergehäuses nach außen in eine Arbeitsstellung bewegbar, und für die auswärts gerichtete Zustellbewegung der Räumwerkzeuge 4 ist eine im Trägergehäuse 1 angeordnete Stellvorrichtung 6 vorgesehen, die mittels einer Betätigungsvorrichtung 7 von einem Bereich außerhalb des Bohrloches 8 her betätigbar ist.
- Wie insbesondere den Fig. 3 bis 5 näher entnommen werden kann, umfaßt jedes Räumwerkzeug einen Träger 9 sowie ein von diesem abgestütztes Schneidglied 10. Der Träger 9 ist als. Schlepporgan ausgebildet, das in einer sich mit dem Trägergehäuse 1 verschneidenden Bewegungsebene aus- und einwärts verlagerbar im Trägergehäuse 1 abgestützt ist. Bei den dargestellten Beispielen schneidet die Bewegungsebene für das Schlepporgan 9 die Längsmittelachse 11 des Trägergehäuses 1 unter einem rechten Winkel, jedoch kann die Bewegungsebene für das Schlepporgan 9 die Längsmittelachse 11 des Trägergehäuses 1 auch unter einem von 90° etwas abweichenden Winkel schneiden.
- Das Schlepporgan wird bei den dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispielen von einem im Trägergehäuse 1 schwenkbar gelagerten starren, in seiner Bewegungsebene sich über einen Teil des Umfangs des Trägergehäuses 1 erstreckenden Schwenkhebel 9 gebildet, jedoch kann als Schlepporgan auch eine biegefeder vorgesehen sein, deren in Arbeitsdrehrichtung 5 vorauslaufendes Ende im Sinne einer Einspannung fest mit dem Trägergehäuse 1 verbunden sein kann. In diesem Falle führt das Schlepporgan eine verschwenkungsähnliche Verlagerungsbewegung relativ zum Trägergehäuse 1 unter elastischer Materialverformung zumindest in einem Teilbereich seiner Länge aus.
- Zur schwenkbaren Verbindung des das Schlepporgan bildenden Schwenkhebels 9 kann zwischen diesem und dem Trägergehäuse 1 ein eine Schwenkachse bzw. einen Schwenkachsbereich definierendes Biegefederstück vorgesehen sein, das einerseits fest mit dem Trägergehäuse 1 und andererseits fest mit dem in Arbeitsdrehrichtung 5 des Trägergehäuses 1 vorauslaufenden Ende des Schwenkhebels 9 verbunden sein kann. Ausführungen mit einer Biegefeder als Schlepporgan oder mit einem Biegefederstück als Teil eines einen starren Schwenkhebel umfassenden Schlepporgans bedingen eine feste Verbindung mit dem Trägergehäuse 1. Dies gilt auch für eine denkbare Ausführung, bei der das in Arbeitsdrehrichtung 5 des Trägergehäuses 1 vorauslaufende Ende des Schwenkhebels 9 um eine von einem inneren, nach außen hin abgeschlossenen Schwenklager des Trägergehäuses 1 definierte Schwenkachse schwenkbar ist. Ein solches Schwenklager kann z. B. von einer mehr oder weniger axial gerichteten Bohrung im Trägergehäuse 1 gebildet sein, in welche ein zylindrischer Schwenkzapfen am Schwenkhebel 9 eingreift.
- Bei den dargestellten bevorzugten Ausführungen ist im Interesse einer leichten Auswechselbarkeit der Räumwerkzeuge 4 der Schwenkhebel 9 jeden Räumwerkzeugs 4 an seinem in Arbeitsdrehrichtung 5 des Trägergehäuses 1 vorauslaufenden Ende mit einem beidseitig in axialer Richtung überstehenden Gelenkzapfen 12 versehen und mit diesem in einer zum Außenumfang des Trägergehäuses 1 hin offenen, in diesem eingesenkten Lagertasche 13 gelagert, die an einen den Schwenkhebel 9 axial beidseits führenden offenen Umfangsschlitz 14 angrenzt. Der Gelenkzapfen 12 weist bei dem dargestellten Beispiel eine im wesentlichen eckige Querschnittsform auf, und auch die Lagertasche 13 hat eine im wesentlichen eckige Querschnittskontur mit Abmessungen, welche die des Gelenkzapfens 12 übersteigen, so daß der Gelenkzapfen 12 in seine Lagertasche 13 leicht von außen her einsetzbar ist und in der Lagertasche 13 ein Bewegungsspiel besitzt, welches ihm Schwenkbewegungen in seiner Bewegungsebene beläßt. Auf ihrer in die Arbeitsdrehrichtung 5 blickenden Seite weist die Lagertasche 13 eine Lager- und Mitnahmefläche 15 auf, die im Betrieb der Vorrichtung auf den Gelenkzapfen 12 des Schwenkhebels 9 eine Reaktionskraft mit einem in bezug auf das Trägergehäuse 1 einwärts gerichteten, bei 16 angedeuteten Vektor ausübt. Dies kann bei einer ebenen Lager- und Mitnahmefläche 15 dadurch herbeigeführt sein, daß diese gegenüber einer gedachten Radialebene durch ihre innere Randkante um einen kleinen spitzen Winkel in Arbeitsdrehrichtung 5 vorgeneigt ist.
- Der Gelenkzapfen 12 kann abweichend von seiner dargestellten Querschnittsform auch einen zylindrischen Lagerbereich umfassen, in welchem Falle die Lager- und Mitnahmefläche der Lagertasche 13 ihrerseits eine teilzylindrische Lagerschale umfaßt.
- Der Gelenkzapfen 12 besitzt bei dem dargestellten Beispiel an seiner Außenseite einen Rückstellflächenbereich 17, der bei einer Schwenkbewegung des Schwenkhebels 9 seinen radialen Abstand zur Längsmittelachse 11 des Trägergehäuses 1 ändert. Dadurch ist es möglich, durch von außen einwärts gerichtetes Einwirken auf den Rückstellflächenbereich 17 eine einwärts gerichtete Schwenkkraft zu erzeugen, welche die Schwenkhebel 9 in ihrer Ruhelage, insbesondere auf Transportwegen und außerhalb von Betriebszeiten sichert. Hierzu ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Haltefeder 18 vorgesehen, die als ring- oder ringsegmentförmiger Federkörper und hier als z. B. Gummiringfeder ausgebildet ist. Die Haltefeder 18 ist dabei in einer sich mit der Lagertasche 13 verschneidenden Umfangsnut 19 des Trägergehäuses 1 angeordnet und festgelegt. Bei einer Ausbildung des Schwenkhebels 9 mit von beidseits überstehenden Teilen gebildeten Gelenkzapfen 12 sind zwei Haltefedern 18 in entsprechenden Umfangsnuten 19 des Trägerkörpers 1 angeordnet, die jeweils in Höhe eines Zapfenteils verlaufen.
- Bei der Ausbildung des Räumwerkzeugs gemäß den Fig. 3 bis 6 mit fest auf der Außenseite des Schwenkhebels 9 angebrachtem Schneidglied 10 ist das Schneidglied 10 vorteilhaft als Mehr- oder Vielfachschneidenkörper ausgebildet, der eine über die umfangsseitige Außenfläche des in Arbeitsdrehrichtung 5 des Trägergehäuses 1 nachlaufenden Endes des Schwenkhebels 9 überstehende, der Bohrlochwand 8 zugewandte, etwa in Arbeitsdrehrichtung 5 verlaufende bogenförmige Außenschneidfläche 20 mit quer zur Arbeitsdrehrichtung 5 ausgerichteten Schneiden oder Schneidkanten aufweist. Ein solcher Mehrfachschneidenkörper kann von einem oberflächig mit Diamanten besetzten Teil gebildet sein oder aus einem Formkörper aus einer mit Diamanten od.dgl. Hartstoffpartikel durchsetzten Matrix bestehen. Bei Ausbildung des Schneidgliedes 10 als Mehr- oder Vielfachschneidenkörper ist die Krümmung der bogenförmigen Außenschneidfläche 20 vorteilhaft gleich oder kleiner als die Krümmung der Wand des ungeräumten Bohrloches 8, damit im Zuge der Räumarbeit die Außenschneidfläche 20 über ihre gesamte Länge möglichst gleichmäßig in Arbeitseingriff mit dem zu räumenden Material gelangt. Dabei verlagert sich der effektiv mit dem zu räumenden Material in Arbeitseingriff stehende Flächenbereich der Außenschneidfläche 20 z. B., wie das Fig. 6 veranschaulicht, aus dem in Arbeitsdrehrichtung 5 vorderen zum hinteren Teil des Schneidgliedes 10. Ist die Bogenform der Außenschneidfläche 20 ein Segment eines Kreisbogens mit dem Radius r, so ist dieser Radius r kleiner als der Radius r, der ungeräumten Bohrlochwand 8 und dementsprechend auch kleiner als der Radius r2 der Bohrlochwand 8' im Räumungsbereich.
- Das Schneidglied 10 umfaßt vorteilhaft zumindest eine auch in axialer Richtung des Bohrloches 8 einsetzbare Seitenschneidfläche, insbesondere wenn die Vorrichtung durch eine Axialbewegung des rotierenden Trägergehäuses 1 dazu benutzt werden soll, Räumungsbereiche zu schaffen, die in ihrer axialen Breite größer sind als die axiale Breite der Schneidglieder 10. Vorteilhaft bilden jedoch beide in axialer Richtung blickende Seitenflächen des Schneidgliedes 10 Seitenschneidflächen, was bei Schneidgliedern 10 aus einem Formkörper aus einer mit Diamanten od. dgl. Hartstoffpartikeln durchsetzten Matrix von selbst gegeben ist.
- Bei einem gemäß Fig. 3 bis 6 fest mit dem Schwenkhebel 9 verbundenen Schneidglied 10 kann dieses auch als Einfachschneidenkörper ausgebildet sein, bei dem die in die Arbeitsdrehrichtung 5 des Trägergehäuses 1 blickende Stirnfläche mit ihrer über die Außenumfangsfläche des Schwenkhebels 9 vorstehenden Konturlinie die Schneidkante bildet. In diesem Falle besitzt der Einfachschneidenkörper sich an die Stirnseite entgegen Arbeitsdrehrichtung 5 unter einem Freiwinkel anschließende Außen- und Seitenflächen.
- Bei Ausbildung des Schneidgliedes 10 als Mehr- oder Vielfachschneidenkörper kann das Schneidglied auch mittels eines Stützkörpers 21 um eine senkrecht zur Bewegungsebene des Schwenkhebels 9 ausgerichtete Kippachse 22 begrenzt schwenkbar am Schwenkhebel abgestützt sein, wie dies die Fig. 7 schematisch andeutet. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist die Krümmung der Außenschneidfläche 20 des Schneidgliedes 10 vorteilhaft größer als die Krümmung der Wand des ungeräumten Bohrloches 8 und kleiner als die Krümmung der Bohrlochwand 8' in einem fertigen Räumungsbereich, und für den Fall einer kreisbogenförmigen Gestalt der Außenschneidfläche 20 mit dem Radius r ist dieser Radius dementsprechend größer als der Radius r1 der Wand des Bohrloches 8 und kleiner als der Radius r2 der Bohrlochwand 8'. Im Interesse eines möglichst günstigen Arbeitseingriffes der Außenschneidfläche 20 an der zu räumenden Fläche des Bohrloches 8 ist die Kippachse 22 in Arbeitsdrehrichtung 5 des Trägergehäuses 1 zweckmäßig im hinteren Bereich und nahe dem Schneidglied 10 im Stützkörper 21 angeordnet.
- Wie insbesondere der Fig. 2 näher entnommen werden kann, besteht die Stellvorrichtung 6 aus einer im Trägergehäuse 1 axial verschieb- und feststellbar angeordneten Stellstange, die je Räumwerkzeug 4 mit einer keilförmigen oder konischen Nockenfläche 23 für die Zustellbewegung des Schwenkhebels 9 versehen ist. Als Betätigungsvorrichtung 7 ist ein Schraubantrieb vorgesehen, der eine erste, mittels eines Lagers 24 auf dem Trägergehäuse 1 koaxial drehbar gelagerte Büchse 25 mit Außengewinde 26 und eine zweite Büchse 27 aufweist, die ihrerseits über ein Lager 28 koaxial auf dem Trägergehäuse 1 drehbar gelagert und mit einem Innengewinde 29 auf die erste Büchse 25 aufschraubbar ist. Das Lager 28 ist axial längs dem Trägergehäuse 1 verschiebbar und bildet zugleich eine untere Abstützung für einen Distanzring 30, auf dessen Oberseite sich zwei radiale, diametral angeordnete Mitnahmestifte 31 abstützen. Diese durchgreifen axiale Schlitze 32 im Trägergehäuse 1 und greifen in Sacklöcher 33 in der Stellstange 6 ein. Zwischen dem Trägergehäuse 1 und der Stellstange 6 ist eine Druckfeder 34 angeordnet, die sich einerseits auf einer Innenschulter 35 des Trägergehäuses 1 und andererseits auf einem Außenbund 36 an der Stellstange 6 abstützt und bestrebt ist, die Stellstange 6 in Fig. 2 in Richtung nach unten relativ zum Trägergehäuse 1 zu verschieben. In radiale Bohrungen 37 der unteren Büchse 25 sind Radialbolzen 38 einsetzbar, mittels denen die untere Büchse 25 und mit dieser die obere Büchse 27 daran gehindert werden kann, beim Umlaufen des Trägergehäuses 1 eine mit umlaufende Bewegung auszuführen. Auch die obere Büchse 27 weist Radialbohrungen 39 auf, in die ebenfalls Radialbolzen 40 einsetzbar sind. Mit Hilfe dieser Radialbolzen 40 kann die obere Büchse 27 relativ zur unteren Büchse 25 verdreht und dadurch in axialer Richtung schraubverstellt werden, und zwar unabhängig von einem Rotieren des Trägergehäuses 1. Mit Hilfe dieser Verschraubung ist die Stellstange 6 in Fig. 2 entweder relativ zum Trägergehäuse 1 axial nach oben verschiebbar, um den Räumwerkzeugen 4 ihre Zustellbewegung zu vermitteln, oder abwärts verschiebbar, um nach erfolgtem Räumen die Räumwerkzeuge 4 für eine Rückstellbewegung zurück in die Kontur des Trägergehäuses 1 freizugeben.
- Zur Ausführung von Räumarbeiten wird die Vorrichtung mit innerhalb der Kontur des Trägergehäuses 1 liegenden Räumwerkzeugen 4 in das Bohrloch 8 eingesetzt und, sobald die Räumwerkzeuge 4 zu räumenden Bereichen im Bohrloch 8 gegenüberliegen, durch den Antrieb 3 in Drehung versetzt. Durch anschließendes axiaies Verschieben der Stellstange 6 aus ihrer in Fig. 2 veranschaulichten Stellung in Richtung nach oben drücken nun fortschreitend deren Nockenflächen 23 auf entsprechende innere Gegenflächen 9' der Schwenkhebel 9 der Räumwerkzeuge 4, die dementsprechend eine schwenkende Auswärtsverlagerung in ihrer Bewegungsebene ausführen und fortschreitend mit der Wandung des Bohrloches in Arbeitseingriff gelangen. Sofern das Trägergehäuse 1 bei der Zustellung der Räumwerkzeuge keine axiale Bewegung erfährt, entstehen je nach Querschnittsform der Schneidglieder 10 Radialnuten 41, 42, 43, 44 in der Wand des Bohrloches 8, sofern die Bewegungsebene für die Räumwerkzeuge 4 unter 90° zur Längsmittelachse 11 des Trägergehäuses 1 verläuft. Durch Schrägstellung der Bewegungsebene für die Räumwerkzeuge 4 in bezug zur Längsmittelachse 11 des Trägergehäuses 1 lassen sich auch z. B. Nuten wie die Nut 45 erzeugen, deren Nutseitenwandungen 46 einen von 90° abweichenden Winkel mit der Wandung des Bohrloches 8 einschließen. Bei 47 ist schließlich ein durch Räumen gebildeter Hinterschneidungsbereich versinnbildlicht, wie er durch einen axialen Vorschub des Trägergehäuses 1 in Verbindung mit einer Rückstellbewegung der Räumwerkzeuge 4 erzeugt werden kann. Für eine derartige Rückstellbewegung wird die Stellstange 6 in Fig. 2 relativ zum Trägergehäuse 1 abwärts bewegt, wodurch die Schwenkhebel 9 über die Nockenflächen 23 fortschreitend für eine einwärts gerichtete Rückstellbewegung freigegeben werden, die sie aufgrund der Rückwirkung der Wandung des Bohrloches 8 auf die Schneidglieder 10 selbsttätig ausführen, sofern sie nicht durch die Nockenflächen 23 der Stellstange 6 daran gehindert werden.
- Nach Beendigung des Räumvorganges wird die Stellstange 6 wieder in ihre in Fig. 2 veranschaulichte Ausgangslage verbracht, wodurch sämtliche Räumwerkzeuge 4 in ihre Ruhestellung innerhalb der Kontur des Trägergehäuses 1 zurückkehren können. Sobald die Vorrichtung alsdann aus dem Bohrloch 8 herausgenommen ist, können die Schneidglieder 10 inspiziert und im Falle eingetretenen Verschleißes oder aufgetretener Beschädigungen die Räumwerkzeuge 4 als Ganzes mit einem Handgriff aus ihrer Lagertasche 13 herausgenommen und durch neue oder andere Räumwerkzeuge 4 ersetzt werden. Die einfache Auswechselbarkeit der Räumwerkzeuge 4 ist ein in der Praxis außerordentlich wesentlicher Vorteil, da nicht nur verbrauchte Räumwerkzeuge 4 schnell und einfach ersetzt werden können, sondern auch die Möglichkeit besteht, Räumwerkzeuge eines Typs gegen solche eines anderen Typs zu ersetzen, sofern andere Formen zu räumender Bereiche erzeugt werden sollen.
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