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Dokumentenidentifikation DE102005022918A1 23.11.2006
Titel Bohrkronenanordnung
Anmelder A & M Electric Tools GmbH, 71364 Winnenden, DE
Erfinder Schmidt, Alfred, 71336 Waiblingen, DE;
Schmied, Helmut, 71522 Backnang, DE
Vertreter Patentanwalt Dipl.-Ing. Walter Jackisch & Partner, 70192 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 19.05.2005
DE-Aktenzeichen 102005022918
Offenlegungstag 23.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.11.2006
IPC-Hauptklasse B28D 1/14(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Bohrkronenanordnung, die eine Antriebsspindel (1), eine Bohrkrone (2) und einen Zentrierbohrer (3) umfasst. Die Bohrkrone (2) und der Zentrierbohrer (3) sind koaxial zueinander und zur Antriebsspindel (1) angeordnet und drehfest mit der Antriebsspindel (1) verbunden. Die Bohrkrone (2) und der Zentrierbohrer (3) sind unabhängig voneinander mit der Antriebsspindel (1) verbunden. Es ist ein Adapter (4) zur Aufnahme des Zentrierbohrers (3) vorgesehen, der lösbar an der Antriebsspindel (1) befestigt ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Bohrkronenanordnung mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zum Bohren von Löchern in Mauerwerk oder dgl., deren Durchmesser oberhalb eines bestimmten Grenzmaßes liegt, werden sogenannte Bohrkronen eingesetzt. Eine Bohrkrone ist topfförmig ausgebildet, wobei sich eine zylindrische Umfangswand an eine kreisscheibenförmige Stirnwand anschließt. Der Stirnwand gegenüberliegend weist die zylindrische Umfangswand eine kreisförmige freie Schneidkante auf, die mit Hartmetallschneiden, Diamant oder dgl. besetzt sein kann. Angetrieben durch eine Bohrmaschine schneidet die kreisförmige Schneidkante einen kreisförmigen Schlitz in das zu bohrende Mauerwerk. Mit fortschreitendem Vorschub entsteht ein zylindrischer Schnitt, in dessen Innenseite ein zylinderförmiger Bohrkern aus dem Material des Mauerwerks verbleibt. Bei begrenzter Bohrtiefe kann der stehenbleibende Bohrkern ausgebrochen werden, wodurch ein Sackloch beispielsweise für die Aufnahme einer Steckdose, eines Lichtschalters oder dgl. entsteht. Es ist auch möglich, die Bohrung durch das Mauerwerk hindurchzuführen, wobei der Bohrkern vollständig herausgetrennt wird und eine zylindrische Bohrung mit dem Durchmesser der Bohrkrone entsteht.

Koaxial zur Bohrkrone ist noch ein Zentrierbohrer angeordnet, der gemeinsam mit der Bohrkrone drehfest mit einer Antriebsspindel verbunden ist. Der Zentrierbohrer steht in axialer Richtung über die Schneidkante der Bohrkrone hinaus. Beim Ansetzen der Bohrkronenanordnung an das zu bohrende Mauerwerk trifft zunächst die Spitze des Zentrierbohrers auf die Oberfläche und führt eine Bohrung aus, deren Durchmesser geringer als der der Bohrkrone ist. Nachdem der Zentrierbohrer eine bestimmte Bohrtiefe erreicht hat, trifft auch die Schneidkante der Bohrkrone auf das Mauerwerk. Der Zentrierbohrer wird bei entsprechender Bohrtiefe in seinem Bohrloch geführt und zentriert die gesamte Bohrkronenanordnung, infolge dessen die Bohrkrone beim Ansetzen nicht verläuft. Mit zunehmendem Vorschub der Bohrkronenanordnung dringen der Zentrierbohrer und die Bohrkrone tiefer ins Mauerwerk ein. Die maximal erreichbare Bohrtiefe ist entweder durch den wirksamen Bohrabschnitt des Zentrierbohrers oder durch die freie axiale Erstreckung der Umfangswand der Bohrkrone begrenzt. Eine weitere Einschränkung der erzielbaren Bohrtiefe kann durch Bohrmehl bzw. Staub entstehen, welches sich im Innenraum der Bohrkrone ansammelt.

Für unterschiedliche Bohrtiefen bzw. Mauerwerksstärken sind Bohrkronen unterschiedlicher axialer Erstreckung erforderlich. Zu jeder Bohrkronenlänge gehört ein in seiner Länge angepaßter Zentrierbohrer, dessen Bohrerspitze um ein definiertes Maß über die Schneidkante der Bohrkrone hinaussteht. Der frei im Innenraum der Bohrkrone angeordnete Zentrierbohrer weist Lagetoleranzen auf, die sich mit steigender axialer Länge vergrößern und zu unbefriedigender Zentrierwirkung führen können. Auch kann es vorkommen, daß sich die spiraligen Bohrmehlnuten des Zentrierbohrers ab einer gewissen Bohrtiefe zusetzen und den Bohrfortschritt hemmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Bohrkronenanordnung derart weiterzubilden, daß mit verringertem Handhabungsaufwand ein sauberes Bohrergebnis erzielt wird.

Die Aufgabe wird durch eine Bohrkronenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß die Zentrierwirkung des Zentrierbohrers lediglich beim Anschnitt der Bohrkrone erforderlich ist, und daß der zylindrische Bohrschnitt der Bohrkrone ab einer gewissen Eindringtiefe eine hinreichende eigene Zentrierwirkung entfaltet. Die Zentrierwirkung des Zentrierbohrers und des zylindrischen Bohrschnittes der Bohrkrone können eine überbestimmte Führung bewirken und das Bohrergebnis nachteilig beeinflussen.

Aufbauend auf dieser Erkenntnis wird eine Bohrkronenanordnung vorgeschlagen, bei der die Bohrkrone und der Zentrierbohrer unabhängig voneinander mit der Antriebsspindel verbunden sind, und daß ein Adapter zur Aufnahme des Zentrierbohrers vorgesehen ist, der lösbar an der Antriebsspindel befestigt ist. Mit der vorgeschlagenen Anordnung wird die Ausführung der Bohrung zunächst wie beim zuvor geschilderten Stand der Technik ausgeführt. Zentrierbohrer und Bohrkrone dringen so tief ins Mauerwerk ein, bis der zylindrische Bohrschnitt der Bohrkrone eine hinreichend eigene Zentrierwirkung entfaltet. Anschließend wird die Bohrmaschine mit der montierten Bohrkronenanordnung aus dem vorgebohrten Loch gezogen und der Adapter mit dem Zentrierbohrer entfernt. Die drehfeste Verbindung zwischen der Bohrkrone und der Antriebsspindel bleibt erhalten. Die Bohrkronenanordnung wird erneut – ohne de Zentrierbohrer – angesetzt und das Loch bis zur gewünschten Tiefe fertig gebohrt. Die Zentrierung der Bohrkrone erfolgt nunmehr ausschließlich durch den eigenen zylindrischen Schnitt, ohne durch Lagetoleranzen des Zentrierbohrers beeinträchtigt zu sein. Für die erreichbare Bohrtiefe kann der gesamte Innenraum der Bohrkrone ausgenutzt werden, ohne durch die wirksame Länge des Bohrabschnittes vom Zentrierbohrer begrenzt zu sein.

In bevorzugter Weiterbildung ist ein Schnellverschluß zur lösbaren Befestigung des Adapters an der Antriebsspindel vorgesehen. Zweckmäßig ist der Schnellverschluß durch einen insbesondere in Bohrdrehrichtung selbsttätig festziehenden Bajonettverschluß gebildet, der zur lösbaren Befestigung des Adapters an der Antriebsspindel vorgesehen ist. Zwischen den beiden Konfigurationen mit und ohne Zentrierbohrer kann mit wenigen Handgriffen hin und her gewechselt werden. Die Bajonettverbindung kann manuell durch eine einfache axiale und drehende Bewegung des Adapters hergestellt und gelöst werden. Die in Drehrichtung selbsttätig festziehende Anordnung vermeidet ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung auch unter Verzicht auf zusätzliche Verriegelungsmittel. Selbst unter hohen Betriebslasten zieht sich die Bajonettverbindung nicht übermäßig fest und kann anschließend von Hand ohne weiteres gelöst werden.

In bevorzugter Weiterbildung weist die Antriebsspindel eine stirnseitige, koaxiale Aufnahmebohrung auf, die innenseitig eines quer verlaufenden Bajonettbolzens durchgriffen ist. Der Adapter weist einen Befestigungsabschnitt auf, welcher zum zumindest näherungsweise spielfreien Einführen in die koaxiale Aufnahmebohrung vorgesehen ist. Am stirnseitigen Ende des Adapters ist eine abgewinkelte Bajonettnut zur Aufnahme des Bajonettbolzens angeordnet. Das Zusammenspiel der Aufnahmebohrung und des zumindest näherungsweise spielfrei darin gelagerten Befestigungsabschnitts bewirkt eine saubere Führung des Adapters und entlastet die Bajonettverbindung. Diese ist ausschließlich für die axiale Sicherung des Adapters und für die Drehmomentenübertragung von der Antriebsspindel auf den Zentrierbohrer vorgesehen. Bei kompakter Bauform sind hohe Kräfte bzw. Drehmomente übertragbar.

Der Adapter bildet zweckmäßig eine in Axialrichtung wirkende Verlängerung für die Antriebsspindel und den Zentrierbohrer, die bezogen auf eine axiale Länge der Bohrkrone derart abgestimmt ist, daß eine Schneidkante der Bohrkrone etwa im Mittenbereich eines Bohrabschnittes des Zentrierbohrers liegt. Mit der genannten angepaßten axialen Länge kann der wirksame Bohrabschnitt des Zentrierbohrers das Zentrierloch zunächst vorbohren. Nach dem Anschnitt der Bohrkrone verbleibt noch ein hinreichender Restbereich des Bohrabschnittes für einen weiteren Bohrvorschub, bis der Kreisschnitt der Bohrkrone selbst tief genug ist, um eine eigene Zentrierung zuverlässig zu bewirken. Die angepaßte Länge des Adapters erlaubt die Verwendung von handelüblichen Bohrern mit standardisierter Länge. Einzelne Bohrkronen mit unterschiedlicher Länge sind jeweils lediglich Adapter mit angepaßter Länge zuzuordnen, wobei immer auf den gleichen Zentrierbohrer mit gleichem Längenmaß zurückgegriffen werden kann.

In bevorzugter Weiterbildung sind Zentriermittel vorgesehen, mittels derer der Adapter in radialer Richtung gegen eine Umfangswand der Bohrkrone abgestützt ist. Auch bei Bohrkronen mit größerer axialer Länge ist eine lagegenaue Koaxialität zwischen Zentrierbohrer und Bohrkrone sichergestellt. Die Zentriermittel werden gemeinsam mit dem Adapter nach dem Anbohren entfernt und stören den Bohrvorschub nicht. Es kann die gesamte innere Länge der Bohrkrone als maximal erreichbare Bohrtiefe ausgenutzt werden.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Antriebsspindel mit einer Staubabsaugung versehen, durch die der Innenraum der Bohrkrone im Betrieb abgesaugt wird. Der beim Bohren entstehende Staub bzw. das Bohrmehl werden im laufenden Betrieb abgesaugt. Dies verhindert ein Zusetzen der Anordnung. Der kreisförmige Bohrschnitt der Bohrkrone wird gleichmäßig und sauber ausgeführt. Die Bohrkronenanordnung kann auch in geschlossenen Räumen ohne übermäßige Staubbelastung eingesetzt werden.

In zweckmäßiger Weiterbildung ist die Aufnahmebohrung der Antriebsspindel zur Bildung der Staubabsaugung Teil eines Saugkanals, wobei der Adapter mindestens einen und insbesondere mehrere über den Umfang verteilte Staubkanäle aufweist, die in einen Innenraum der Bohrkrone münden. Es entsteht ein Saugluftstrom, der durch den Innenraum der Bohrkrone durch die Staubkanäle des Adapters und von dort durch die hohlgebohrte Antriebsspindel verläuft. Die koaxiale Führung des Saugluftstromes hat sich als wirkungsvoll herausgestellt. Gleichzeitig führt die in die Antriebsspindel integrierte Bauweise des Saugkanals zu einer kompakten Bauform mit hoher Tragfähigkeit der Antriebsspindel. Am Adapter sind die Staubkanäle zweckmäßig auf dessen Außenseite beispielsweise in Form von Längsnuten angeordnet, wodurch der Adapter gemeinsam mit dem Zentrierbohrer einen vergleichsweise geringen Querschnitt aufweisen kann. Sowohl bei eingesetztem als auch bei entnommenem Adapter ist gleichermaßen eine gute Absaugwirkung sichergestellt.

Die Antriebsspindel ist zweckmäßig von einem Absauggehäuse mit einem Sauganschluß für eine Unterdruckquelle umschlossen, wobei ein Saugraum des Absauggehäuses mit dem Saugkanal strömungsleitend in Verbindung steht. Die Unterdruckquelle beispielsweise in Form eines Werkstattstaubsaugers oder dgl. erzeugt den erforderlichen Saugluftstrom, der einen Unterdruck ringsum die Antriebsspindel erzeugt. Das Absauggehäuse kann unmittelbar der Bohrkrone nachgeschaltet angeordnet werden und entfernt den Bohrstaub in unmittelbarer Nähe zum Entstehungsort. Die antreibende Bohrmaschine wird von dem entstehenden Bohrstaub im wesentlichen freigehalten.

In bevorzugter Weiterbildung ist die Antriebsspindel in dem Absauggehäuse gelagert, wobei die Antriebsspindel und das Absauggehäuse eine Montageeinheit bilden, die zur auswechselbaren Befestigung an einer Werkzeugspindel einer Bohrmaschine vorgesehen ist. Die separate Lagerung der Antriebsspindel im Absauggehäuse führt zu einer lagegenauen Ausrichtung zwischen beiden Bauteilen. Es können geeignete Abdichtungen vorgenommen werden, die den Saugluftstrom sauber führen, ohne die Drehbewegung der Antriebsspindel zu beeinträchtigen. Der modulare Aufbau einer Montageeinheit erlaubt ein einfaches Auswechseln beispielsweise gegen ein Bohrfutter oder eine andere Bohrkronenanordnung mit oder ohne Absaugung. Die Bohrmaschine ist mit wenigen Handgriffen an wechselnde Bearbeitungsaufgaben anpaßbar.

Wellenlager der Antriebsspindel, die in dem Absauggehäuse gehalten sind, sind bevorzugt gegen den Saugraum abgekapselt. Die Wellenlager werden von dem im Saugluftstrom mitgeführten Staub abgeschirmt und weisen eine entsprechend hohe Lebensdauer auf. Darüber hinaus bewirkt die Abkapselung auch eine dichtende Führung des Saugluftstromes. Die Ansaugung von Nebenluft durch die Lagerstellen ist unterbunden.

In bevorzugter Weiterbildung trägt die Antriebsspindel eine Schnellspannmutter zur manuellen lösbaren Befestigung der Bohrkrone. Die Bohrkrone wird auf ein Gewinde der Antriebsspindel manuell aufgeschraubt und mit der Schnellspannmutter sicher gehalten. Auch nach dem Einwirken hoher Betriebskräfte kann die Verschraubung der Bohrkrone durch Betätigung der Schnellspannmutter von Hand und ohne den Einsatz von Werkzeugen gelöst werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Explosionsdarstellung mit einem in einem Adapter gehaltenen Zentrierbohrer, einer Bohrkrone und einer in einem Absauggehäuse gelagerten Antriebswelle;

2 eine Seitenansicht des Adapters nach 1 mit Einzelheiten zu einem endseitigen Bajonettverschluß;

3 eine Stirnansicht des Adapters nach 2 mit der quer verlaufenden Bajonettnut und im Querschnitt dargestellten, längs verlaufenden Staubkanälen;

4 eine rückwärtige, koaxiale Ansicht der Anordnung aus Absauggehäuse und Antriebsspindel nach 1 mit einem innenseitigen Saugkanal und einem quer hindurchgeführten Bajonettbolzen;

5 eine geschnittene Seitenansicht der Anordnung nach 4 mit Einzelheiten der hohl gebohrten Antriebsspindel mit radialen Saugbohrungen und Einzelheiten zur Wellenlagerung;

6 eine schematische Perspektivdarstellung der Bohrkrone nach 1 mit montiertem Adapter und in den Innenraum der Bohrkrone hineinführenden Staubkanälen;

7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer langgestreckten Bohrkrone und einem mit Zentriermitteln gegen die Umfangswand der Bohrkrone abgestützten Adapter;

8 eine perspektivische Ansicht der Anordnung nach 7 mit Einzelheiten zur sternförmigen Ausbildung der Zentriermittel.

1 zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der eine Bohrkronenanordnung eine Bohrkrone 2, einen Zentrierbohrer 3 und eine Antriebsspindel 1 umfaßt. Der Zentrierbohrer 3 ist in einem etwa zylindrischen, koaxial zum Zentrierbohrer 3 angeordneten Adapter 4 gehalten, in dem er mit einem Schaft 35 in eine als zylindrische Bohrung ausgeführte, in 2 gezeigte Bohreraufnahme 45 eingeschoben und mit einer Madenschraube 36 gesichert ist. Der Schaft 35 kann glatt ausgeführt und durch die Madenschraube 36 klemmend gehalten sein. Es kann auch zweckmäßig sein, einen konturierten Schaft 35 beispielsweise in einer SDS-Plus-Form vorzusehen, in dessen Vertiefungen die Madenschraube 36 formschlüssig eingreift.

Anstelle der Befestigung des Zentrierbohrers 3 mit einer Madenschraube 36 kann auch ein Schnell- bzw. Schnappverschluß vorgesehen sein.

Ein in axialer Richtung an den Schaft 35 sich anschließender Bohrabschnitt 14 trägt wendelförmig verlaufende Bohrmehlnuten 34, die von einer freien Bohrerspitze 52 bis zur angrenzenden Stirnfläche des Adapters 4 verlaufen. Die nutzbare Bohrtiefe des Bohrabschnittes 14 verläuft von der Bohrerspitze 52 bis zur Stirnfläche des Adapters 4.

Die Bohrkrone 2 ist etwa topfförmig ausgebildet und umfaßt eine etwa kreisscheibenförmige Stirnwand 21, an die sich eine zylindrische Umfangswand 16 in axialer Richtung anschließt. Eine der Antriebsspindel 1 zugewandte Stirnkante der Umfangswand 16 grenzt direkt an die Stirnwand 21 an. Eine gegenüberliegende kreisförmige Kante ist als freie Schneidkante 13 ausgebildet, an der über den Umfang verteilt Schneidzähne 33 angeordnet sind. Die Schneidzähne 33 können aus Hartmetall, polykristallinem Diamant (PCD) oder dgl. gebildet sein. Anstelle separater Schneidzähne 33 kann es auch vorteilhaft sein, die Schneidkante 13 mit einer abrasiven Beschichtung zu versehen. Mittig an der Stirnwand 21 ist eine Mutter 30 mit einem Innengewinde 31 angeordnet, die mit der Stirnwand 21 verschweißt oder einteilig mit ihr ausgeführt sein kann. Die das Innengewinde 31 tragende Bohrung ist durchgängig durch die Mutter 30 und die Stirnwand 21 ausgeführt und mündet in einen von der Umfangswand 16 umschlossenen Innenraum 20.

Die Antriebsspindel 1 ist von einem Absauggehäuse 22 umschlossen und ragt in axialer Richtung jeweils mit einem antriebsseitigen Ende 38 und einem werkzeugseitigen Ende 37 aus dem Absauggehäuse 22 heraus. Das Absauggehäuse 22 ist Teil einer Staubabsaugung 17 und umfaßt einen aus dem Absauggehäuse 22 herausführenden Sauganschluß 23, an den ein angedeuteter Saugschlauch 53 angeschlossen werden kann, und der eine nicht näher dargestellte Unterdruckquelle 24 beispielsweise in Form eines Werkstattstaubsaugers mit dem Absauggehäuse 22 verbindet.

Die Antriebsspindel 1 ist in axialer Richtung hohl gebohrt und trägt innenseitig am antriebsseitigen Ende 38 ein Innengewinde 39, mittels dessen die Antriebsspindel 1 auf eine Werkzeugspindel 26 einer angedeuteten Bohrmaschine 27 aufgeschraubt werden kann. Die Werkzeugspindel 26 trägt dazu an ihrem freien Ende ein Außengewinde 40, welches zum Einschrauben in das Innengewinde 39 der Antriebsspindel 1 vorgesehen ist. Zur Herstellung der Schraubverbindung ist das antriebsseitige Ende 38 mit umfangsseitigen, diametral gegenüberliegenden Abflachungen versehen, an die ein Schraubenschlüssel zum Festziehen der Schraubverbindung von Innengewinde 39 und Außengewinde 40 angesetzt werden kann.

Am gegenüberliegenden werkzeugseitigen Ende 37 ist die Antriebsspindel 1 mit einem Außengewinde 32 versehen, welches zum Einschrauben in das Innengewinde 31 der Bohrkrone 2 vorgesehen ist. Vergleichbar zur Ausbildung des antriebsseitigen Endes 38 ist die Mutter 30 der Bohrkrone 2 mit zwei diametral gegenüberliegenden umfangsseitigen Abflachungen zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels versehen. Die Innengewinde 31, 39 und die zugeordneten Außengewinde 32, 40 sind als sogenannte Rechtsgewinde ausgeführt und ziehen sich unter Betriebslast bei einer durch einen Pfeil 6 angegebenen Bohrdrehrichtung selbsttätig fest. Im festgezogenen Zustand liegt die Stirnwand 21 der Bohrkrone 2 an einer auf der Antriebsspindel 1 gehaltenen Schnellspannmutter 29 an und erzeugt eine klemmende, drehfeste Verbindung zwischen der Antriebsspindel 1 und der Bohrkrone 2, die durch manuelle Betätigung der Schnellspannmutter 29 werkzeuglos getrennt werden kann. Die Klemmverbindung wird dadurch aufgehoben und die Bohrkrone 2 kann manuell und ohne Einsatz von Werkzeug von der Antriebsspindel 1 abgeschraubt werden.

Im werkzeugseitigen Ende 37 der Antriebsspindel 1 ist eine koaxiale Aufnahmebohrung 8 angeordnet, die in ihrem Durchmesser auf den Außendurchmesser des Adapters 4 abgestimmt ist, und die im montierten Zustand einen Befestigungsabschnitt 10 des Adapters 4 aufnimmt und umschließt. Das Befestigungsende 10 des Adapters 4 ist mit einer angedeuteten, im Zusammenhang mit 2 näher beschriebenen Bajonettnut 12 versehen, die Teil eines Schnellverschlusses 5 ist, der das Befestigungsende 10 des Adapters 4 in der Aufnahmebohrung 8 der Antriebsspindel 1 hält. Der Außendurchmesser des im wesentlichen zylindrischen Adapters 4 ist geringer als der Innendurchmesser des Innengewindes 31 der Mutter 30, demnach es im montierten Zustand keine direkte Verbindung zwischen dem Adapter 4 und dem darin gehaltenen Zentrierbohrer 3 mit der Bohrkrone 2 gibt. Vielmehr sind die Bohrkrone 2 und der Zentrierbohrer 3 mit dem Adapter 4 unabhängig voneinander an der Antriebsspindel 1 befestigt. Der Adapter 4 mit dem Zentrierbohrer 3 ist ebenso wie die Bohrkrone 2 unabhängig voneinander an der Antriebsspindel 1 befestigbar bzw. von ihr lösbar. Durch Lösen der Schnellspannmutter 29 kann die Bohrkrone 2 unabhängig vom Adapter 4 bzw. vom Zentrierbohrer von der Antriebsspindel 1 entfernt bzw. an ihr montiert werden. Ebenso kann durch Betätigung des Schnellverschlusses 5 der Adapter 4 zusammen mit dem Zentrierbohrer 3 unabhängig vom Montagezustand der Bohrkrone 2 gelöst oder befestigt werden.

2 zeigt den Adapter 4 nach 1 in einer Seitenansicht, demnach zu erkennen ist, daß in einem bohrerseitigen Ende 46 des Adapters 4 eine koaxial verlaufende, als Sackbohrung ausgeführte Bohreraufnahme 45 angeordnet ist, in die eine etwa mittig angeordnete, radial verlaufende Gewindebohrung 44 mündet, die zur Aufnahme der in 1 angedeuteten Madenschraube 36 vorgesehen ist. An dem in axialer Richtung gegenüberliegenden Befestigungsabschnitt 10 ist ein Montagekonus 43 vorgesehen, der ein Einführen des Befestigungsabschnitts 10 in die Aufnahmebohrung 8 (1 und 5) erleichtert. Der sich an den endseitigen Montagekonus 43 anschließende Bereich des Befestigungsabschnitts 10 ist im wesentlichen zylindrisch ausgeführt und in seinem Durchmesser derart bemessen, daß er im montierten Zustand zumindest näherungsweise spielfrei von der Aufnahmebohrung 8 (1 und 5) umschlossen wird. An einem stirnseitigen Ende 11 des Befestigungsabschnittes 10 ist eine in radialer Richtung durchgehende, in Längsrichtung und Umfangsrichtung etwa L-förmig abgewinkelte Bajonettnut 12 angeordnet, die im montierten Zustand des Adapters 4 einen angedeuteten Bajonettbolzen 9 aufnimmt.

Der Bajonettbolzen 9 ist entsprechend der Darstellung nach den 4 und 5 in der Antriebsspindel 1 fest gehalten und bildet zusammen mit der Bajonettnut 12 einen Bajonettverschluß 7 als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des in 1 angedeuteten Schnellverschlusses 5. Es kann auch eine Ausführung des Bajonettverschlusses 7 zweckmäßig sein, bei dem ein oder mehrere Zapfen des Adapters 4 in entsprechende Bajonettnuten der Antriebsspindel 1 (1) eingreifen. Auch andere Ausführungen des Schnellverschlusses 5 (1) können vorteilhaft sein und beispielsweise in Form eines Schnappverschlusses oder dgl. ausgeführt sein.

Ein L-förmig abgewinkeltes Nutende 42 ist auf zwei diametral in radialer Richtung sich gegenüberliegenden Seiten in der Bohrdrehrichtung 6 abgewinkelt und nimmt im montierten Zustand den in der zeichnerischen Darstellung nach 2 bezüglich der offenen Seite der Bajonettnut 12 verdreht angeordneten Bajonettbolzen 9 auf. Das abgewinkelte Nutende 42 dient dabei als formschlüssige Axialsicherung des Adapters 4 gegenüber dem spindelfesten Bajonettbolzen 9. Gleichzeitig liegt der Bajonettbolzen 9 unter Betriebslast in der Bohrdrehrichtung 9 im Nutende 42 unter Bildung einer in Umfangsrichtung wirkenden Flächenpressung an und stellt eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Bajonettbolzen 9 der Antriebsspindel 1 (4 und 5) und dem Adapter 4 her. Die Abwinkelung des Nutendes 42 in der Bohrdrehrichtung 6 bewirkt, daß der Bajonettverschluß 6 unter Betriebslast in der Bohrdrehrichtung 6 selbsttätig festziehend ist.

Zum Lösen des Adapters 4 mit dem darin gehaltenen Zentrierbohrer 3 (1) kann im Ruhezustand der Adapter 4 in der Bohrdrehrichtung 6 manuell gedreht werden, bis der zum stirnseitigen Ende 11 hin offene Teil der Bajonettnut 12 in Überdeckung mit dem Bajonettbolzen 9 liegt. Aus dieser Drehstellung heraus kann der Adapter 4 in axialer Richtung aus der Aufnahmebohrung 8 gezogen werden, wobei der Bajonettbolzen 9 aus der Bajonettnut 12 herausgleitet. Eine Montage des Adapters 4 zusammen mit dem eingespannten Zentrierbohrer 3 (1) unter Betätigung des Schnellverschlusses 5 erfolgt in Gegenrichtung durch axiales Einschieben des Adapters 4 in die Aufnahmebohrung 8 und einer anschließenden kurzen, manuell ausgeführten Drehbewegung entgegen die Bohrdrehrichtung 6, bis der Bajonettbolzen 9 im abgewinkelten Nutende 42 liegt.

Der Darstellung nach 2 ist noch zu entnehmen, daß außenseitig des Adapters 4 im Bereich des Befestigungsendes 10 axial verlaufende Staubkanäle 19 eingefräst sind. In der Stirnansicht des Adapters 4 nach 3 ist zu erkennen, daß im bevorzugten Ausführungsbeispiel insgesamt vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Staubkanäle 19 als gerundete Längsnuten vorgesehen sind. In 3 ist des weiteren zu erkennen, daß der zum stirnseitigen Ende 11 (2) hin offene Bereich der Bajonettnut 12 radial mittig durch den gesamten Querschnitt des Adapters 4 verläuft und in seiner Breite auf den Durchmesser des Bajonettbolzens 9 (2) abgestimmt ist.

4 zeigt eine rückwärtige Stirnansicht der Anordnung aus Antriebsspindel 1 und Absauggehäuse 22 nach 1. Die Antriebsspindel 1 ist in axialer Richtung durchgehend hohl gebohrt, wobei die durchgehende Bohrung einen koaxialen, weiter unten näher beschriebenen Saugkanal 18 bildet. Teil des Saugkanals 18 ist die in den 1 und 5 näher gezeigte Aufnahmebohrung 8 der Antriebsspindel 1, die mittig quer verlaufend von dem fest mit der Antriebsspindel 1 verbundenen Bajonettbolzen 9 durchgriffen ist. In Zusammenschau mit der zeichnerischen Darstellung nach 3 ist zu erkennen, daß beim Einführen des Adapters 4 in die Aufnahmebohrung 8 (1 und 5) der quer verlaufende, offene Bereich der Bajonettnut 12 über den parallel dazu liegenden Bajonettbolzen 9 (4) geschoben wird.

5 zeigt die Anordnung nach 4 als geschnittene Seitenansicht. Das Absauggehäuse 22 umschließt die Antriebsspindel 1 umfangsseitig vollständig, wobei die Antriebsspindel 1 mittels zweier Kugellager 47 im Absauggehäuse 22 gelagert ist. Die Antriebsspindel 1 und das Absauggehäuse 22 zusammen mit dem einteilig angeformten Sauganschluß 23 bilden eine Montageeinheit, die entsprechend der Darstellung nach 1 zur auswechselbaren Befestigung an der Werkzeugspindel 26 der Bohrmaschine 27 vorgesehen ist.

Das Absauggehäuse 22 umschließt einen innenseitige Saugraum 25, der in Umfangsrichtung um die Antriebsspindel 1 geschlossen herumläuft. Bezogen auf die axiale Richtung sind die Kugellager 47 mittels Dichtlippen 48 gegen den Saugraum 25 abgekapselt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind dazu die Dichtlippen 48 einteilig an die Umfangswand des Absauggehäuses 22 angeformt und verlaufen in radialer Richtung durchgehend bis zur Umfangsfläche der Antriebsspindel 1, wo sie dichtend anliegen und den Saugraum 25 in axialer Richtung dichtend begrenzen.

Die vom werkzeugseitigen Ende 37 aus durchgeführte zylindrische Aufnahmebohrung 8 ist quer vom Bajonettbolzen 9 durchgriffen. Dieser ist der besseren Übersichtlichkeit halber gegenüber der Darstellung nach 4 um 90° verdreht gezeigt und an seinen Enden in der Wand der rohrförmigen Antriebsspindel 1 gehalten. Die Aufnahmebohrung 8 ist Teil des innenseitig in axialer Richtung durch die Antriebsspindel 1 durchgehenden Saugkanals 18. Radiale Saugbohrungen 49 in der Antriebsspindel 1 stellen eine strömungsleitende Verbindung zwischen dem Saugkanal 18 und dem Saugraum 25 her. Im montierten Zustand des antriebsseitigen Endes 38 auf der Werkzeugspindel 26 (1) ist der Saugkanal 18 in Richtung des antriebsseitigen Endes 38 durch das eingedrehte Außengewinde 40 der Werkzeugspindel 26 (1) abgedichtet. Unter Einwirkung der Unterdruckquelle 24 (1) bildet sich ein Saugluftstrom aus, der durch Pfeile 50 angedeutet ist und der durch die Aufnahmebohrung 8, die Saugbohrungen 49, den Saugraum 25, den Sauganschluß 23, den Saugschlauch 53 (1) hin zur Unterdruckquelle 24 verläuft.

Die Wirkungsweise der in 5 dargestellten Staubabsaugung 17 erschließt sich aus der Zusammenschau mit der zeichnerischen Darstellung der auf das werkzeugseitige Ende 37 der Antriebsspindel 1 (5) montierten Bohrkrone 2 nach 6, die dort zusammen mit dem ebenfalls montierten Adapter 4 perspektivisch gezeigt ist. In 6 ist zu erkennen, daß die Umfangswand 16 und die Stirnwand 21 der Bohrkrone 2 einen Innenraum 20 umschließen. In die kreisscheibenförmige Stirnwand 21 ist ein Ringraum 51 eingeformt, der den montierten Adapter 4 umschließt und einen radialen, koaxialen Freiraum zwischen der Stirnwand 21 und dem Adapter 4 beläßt. Die bis zum stirnseitigen Ende 11 (2) in axialer Richtung durchgehenden Staubkanäle 19 durchlaufen den Ringraum 51, der die Bohrkrone 2 vom Adapter 4 trennt, und münden in den Innenraum 20 der Bohrkrone 2. In axialer Gegenrichtung münden sie in den Saugkanal 18 der Antriebsspindel 1 (5) und stellen eine strömungsleitende Verbindung zwischen dem Innenraum 20 der Bohrkrone 2 und dem Saugkanal 18 her. Der durch die Pfeile 50 in 5 dargestellte Saugluftstrom trägt im Betrieb den beim Bohrvorgang sich bildenden Bohrstaub aus dem Innenraum 20 (1) fort. Die Umfangswand 16 und die Stirnwand 21 bilden zusammen mit dem zu bohrenden Mauerwerk einen geschlossenen Raum, aus dem durch die Strömungsrichtung 50 (5) bedingt kein Bohrstaub nach außen treten kann, wodurch die Umgebung beim Bohrvorgang im wesentlichen staubfrei ist.

Anstelle der in 6 gezeigten Konfiguration mit montiertem Adapter 4 kann die Bohrkronenanordnung auch ohne den Adapter 4 mit dem darin gehaltenen Zentrierbohrer 3 (1) allein unter Nutzung der Bohrkrone 2 eingesetzt werden. In diesem Falle ist die in 5 gezeigte Anordnung der Aufnahmebohrung 8 mit dem quer hindurch verlaufenden und in der Umfangswand der Antriebsspindel 1 gehaltenen Bajonettbolzen 9 in Richtung des werkzeugseitigen Endes 37 vollständig offen und stellt eine direkte strömungsleitende Verbindung des Saugkanals 18 mit dem Innenraum 20 (6) her.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als Seitenansicht in 7 dargestellt, demnach eine langgestreckte Bohrkrone 2 vorgesehen ist, deren Umfangswand 16 in axialer Richtung eine Länge L aufweist, die deutlich größer als der Durchmesser der Stirnwand 21 ist. Der Adapter 4 ist ebenso wie beim Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 als eine in Axialrichtung wirkende Verlängerung für die Antriebsspindel 1 (1) und den Zentrierbohrer 3 ausgeführt und durchgreift mit seinem Befestigungsabschnitt 10 ebenso wie beim vorgenannten Ausführungsbeispiel die Mutter 30 derart, daß die Staubkanäle 19 in den Innenraum 20 der Bohrkrone 2 münden. Der Adapter 4 ist in seiner axialen Relativposition zur Bohrkrone 2 dargestellt, wie sie sich aus dem montierten Zustand des Adapters 4 und der Bohrkrone 2 an der Antriebsspindel 1 (1) ergibt. Der Adapter 4 weist eine Länge L1 auf, die auf die Länge L der Bohrkrone 2 derart abgestimmt ist, daß die Schneidkante 13 der Bohrkrone 2 etwa im Mittenbereich des Bohrabschnittes 14 mit den wendelförmig umlaufenden Bohrmehlnuten 34 des Zentrierbohrers 3 liegt. Der frei aus dem Adapter 4 in axialer Richtung vorstehende Bohrabschnitt 14weist eine Länge L2 auf, die derart bemessen ist, daß die Bohrspitze 52 des Zentrierbohrers 3 mit axialem Abstand aus dem Innenraum 20 der Bohrkrone 2 herausragt und über die Schneidkante 13 mit den Schneidzähnen 33 hinausragt.

Bei dieser im Vergleich zum Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 deutlich längeren Ausführung der Bohrkrone 2 sind beispielhaft insgesamt zwei mit axialem Abstand zueinander angeordnete Zentriermittel 15 vorgesehen, mittels derer der Adapter 4 in radialer Richtung innenseitig gegen die Umfangswand 16 der Bohrkrone 2 abgestützt ist.

Der perspektivischen Darstellung nach 8 ist zu entnehmen, daß die Zentriermittel 15 beispielhaft als dreizackige Sterne ausgeführt sind, deren stumpfe Enden flächig innenseitig an der Umfangswand 16 anliegen. Die sternförmigen Zentriermittel 15 sind in axialer Richtung auf den Adapter 4 aufgeschoben und fest mit diesem verbunden. Bei der Demontage werden sie gemeinsam mit dem Adapter 4 und dem darin gehaltenen Zentrierbohrer 3 in axialer Richtung aus der Bohrkrone 2 herausgezogen bzw. zur Montage in entgegengesetzter Richtung hineingeschoben. In weiteren Merkmalen und Bezugszeichen stimmt die Anordnung nach den 7 und 8 mit der nach den 1 bis 6 überein.

Unter Bezug insbesondere auf 7 erfolgt der Betrieb der erfindungsgemäßen Bohrkronenanordnungen, indem zum Anbohren zunächst die Bohrerspitze 52 an das zu bohrende Mauerwerk angesetzt wird, wobei der Zentrierbohrer 3 ein Zentrierloch bohrt. Mit fortschreitendem Bohrvorschub und sich vergrößernder Lochtiefe der Zentrierbohrung treffen die Schneidzähne 33auf die Oberfläche des zu bohrenden Mauerwerks und schneiden einen ringförmigen Sägeschlitz, der sich mit weiter fortschreitendem Bohrvorschub zylindrisch ausbildet. Unter Ausnutzung der Länge L2 des Bohrabschnittes 14 kann mit dem Zentrierbohrer 3 eine maximale Bohrtiefe erreicht werden, die der Länge L2 entspricht. Aus der in axialer Richtung rückversetzten Anordnung der Schneidkante 13 bzw. der Schneidzähne 33 begibt sich für die Bohrkrone 2 eine entsprechend geringere Bohrtiefe L3. Eine tiefergehende Bohrung ist in dieser Konfiguration nicht möglich, da die freie Stirnseite des Adapters 4 auf das Mauerwerk trifft.

Ab einer gewissen Bohrtiefe der Bohrkrone 2, die irgendwo im Bereich zwischen null und der maximalen Bohrtiefe L3 liegt und die durch Erfahrung des Benutzers ermittelt werden kann, übt der von der Bohrkrone 2 ausgeführte kreisförmige Schnitt eine eigene Zentrierwirkung auf die Umfangswand 16 der Bohrkrone 2 aus. Bei Erreichen oder Überschreiten dieser Bohrtiefe wird die Bohrkronenanordnung in einem weiteren Arbeitsschritt aus der Bohrung abgezogen und der Adapter 4 zusammen mit dem Zentrierbohrer 3 und ggf. mit den Zentriermitteln 15 entfernt, indem der weiter oben beschriebene und in 1 angedeutete Schnellverschluß 5 gelöst wird. Anschließend wird die Bohrkrone 2 ohne den Adapter 4 und den Zentrierbohrer 3 erneut in die vorgebohrte Bohrung eingeführt und die Bohrung vollendet. Hierzu steht der gesamte Innenraum 20 der Bohrkrone 2 zur Verfügung, wodurch maximale Bohrtiefen erreichbar sind, die der inneren Länge L der Umfangswand 16 entsprechen. Für unterschiedliche Bohrtiefen und Bohrdurchmesser können unterschiedliche Bohrkronen 2 mit unterschiedlicher Länge L und unterschiedlichem Durchmesser eingesetzt werden, wobei abhängig von der gewählten Länge L jeweils ein Adapter 4 mit einer angepaßten Länge L1 eingesetzt wird, und wobei bedarfsweise jeweils der gleiche Zentrierbohrer 3 eingesetzt werden kann.


Anspruch[de]
Bohrkronenanordnung, umfassend eine Antriebsspindel (1), eine Bohrkrone (2) und einen Zentrierbohrer (3), wobei die Bohrkrone (2) und der Zentrierbohrer (3) koaxial zueinander und zur Antriebsspindel (1) angeordnet und drehfest mit der Antriebsspindel (1) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrkrone (2) und der Zentrierbohrer (3) unabhängig voneinander mit der Antriebsspindel (1) verbunden sind, und daß ein Adapter (4) zur Aufnahme des Zentrierbohrers (3) vorgesehen ist, der lösbar an der Antriebsspindel (1) befestigt ist. Bohrkronenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schnellverschluss (5) zur lösbaren Befestigung des Adapters (4) an der Antriebsspindel (1) vorgesehen ist. Bohrkronenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnellverschluss (5) durch einen insbesondere in Bohrdrehrichtung (6) selbsttätig festziehenden Bajonettverschluss (7) gebildet ist, zur lösbaren Befestigung des Adapters (4) an der Antriebsspindel (1) vorgesehen ist. Bohrkronenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (1) eine stirnseitige, koaxiale Aufnahmebohrung (8) aufweist, die innenseitig mittels eines quer verlaufenden Bajonettbolzens (9) durchgriffen ist, und daß der Adapter (4) einen Befestigungsabschnitt (10) aufweist, welcher zum zumindest näherungsweise spielfreien Einführen in die koaxiale Aufnahmebohrung (8) vorgesehen ist, und an dessen stirnseitigen Ende (11) eine abgewinkelte Bajonettnut (12) zur Aufnahme des Bajonettbolzens (9) angeordnet ist. Bohrkronenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (4) eine in Axialrichtung wirkende Verlängerung für die Antriebsspindel (1) und den Zentrierbohrer (3) bildet, die bezogen auf eine axiale Länge (L) der Bohrkrone (2) derart abgestimmt ist, daß eine Schneidkante (13) der Bohrkrone (2) etwa im Mittenbereich eines Bohrabschnittes (14) des Zentrierbohrers (3) liegt. Bohrkronenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Zentriermittel (15) vorgesehen sind, mittels derer der Adapter (4) in radialer Richtung gegen eine Umfangswand (16) der Bohrkrone (2) abgestützt ist. Bohrkronenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (1) mit einer Staubabsaugung (17) versehen ist. Bohrkronenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (8) der Antriebsspindel (1) zur Bildung der Staubabsaugung (17) Teil eines Saugkanals (18) ist, wobei der Adapter (4) mindestens einen und insbesondere mehrere über den Umfang verteilte Staubkanäle (19) aufweist, die in einen Innenraum (20) der Bohrkrone (2) münden, der durch eine Stirnwand (21) und die Umfangswand (16) der Bohrkrone (2) begrenzt ist. Bohrkronenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (1) von einem Absauggehäuse (22) mit einem Sauganschluss (23) für eine Unterdruckquelle (24) umschlossen ist, wobei ein Saugraum (25) des Absauggehäuses (22) mit dem Saugkanal (18) strömungsleitend in Verbindung steht. Bohrkronenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (1) in dem Absauggehäuse (22) gelagert ist, wobei die Antriebsspindel (1) und das Absauggehäuse (22) eine Montageeinheit bilden, die zur auswechselbaren Befestigung an einer Werkzeugspindel (26) einer Bohrmaschine (27) vorgesehen ist. Bohrkronenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Absauggehäuse (22) gehaltene Wellenlager (28) der Antriebsspindel (1) gegen den Saugraum (25) abgekapselt sind. Bohrkronenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (1) eine Schnellspannmutter (29) zur manuell lösbaren Befestigung der Bohrkrone (2) trägt.






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