[0001] Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug zum Erstellen einer Bohrung im Boden, mit
einem drehbar antreibbaren Grundkörper, einer Abtragseinrichtung an einem unteren
Ende der Grundkörpers zum Abtragen von Bodenmaterial und mindestens einem verstellbaren
Abtragselement, welches zwischen einer radial innenliegenden Rückzugsposition und
einer radial außenliegenden Erweiterungsposition verstellbar ist, in welcher das Abtragselement
radial nach außen gegenüber dem Grundkörper zum Erweitern eines Bohrungsdurchmessers
vorsteht, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erstellen einer Bohrung im Boden
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
[0003] Derartige Bohrwerkzeuge werden typischerweise für das Erstellen von Gründungspfählen
im Boden eingesetzt. Zum Abstützen des Bodens beim Bohren wird häufig zusammen mit
dem Bohrwerkzeug ein Stützrohr eingebracht, welches einen etwas größeren Durchmesser
als das darin geführte Bohrwerkzeug aufweist. Zum Abtragen von Bodenmaterial unmittelbar
durch das Stützrohr kann dieses an seinem unteren Ende mit einem sogenannten Schneidschuh
mit Abtragselementen versehen sein. Diese können abhängig von der vorgesehenen Bohrtiefe
einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt sein. Anders als ein Bohrwerkzeug kann das
Stützrohr während des laufenden Verfahrens grundsätzlich nicht oder kaum wieder aus
dem Bohrloch rückgezogen werden, da ansonsten das Bohrloch seine notwendige Abstützung
für den weiteren Bohrvorgang verlieren würde.
[0004] Es ist weiterhin bekannt, bei einem gewissen Vorauseilen des Bohrwerkzeuges gegenüber
dem nachfolgenden Stützrohr an dem Bohrwerkzeug radial verstellbare Abtragselemente
vorzuzusehen. Die radialen Abtragselemente können in einen Bereich unterhalb des Stützrohres
ausgefahren werden, so dass das Bodenmaterial unmittelbar unterhalb des Stützrohres
abgetragen wird. Hierdurch werden ein Verschleiß des Stützrohres erheblich vermindert
und ein erleichtertes Einbringen des Stützrohres in den Boden ermöglicht. Zum Rückziehen
des Bohrwerkzeuges aus dem Stützrohr kann über eine Verstelleinrichtung das radial
verstellbare Abtragselement wieder aus seiner Erweiterungsposition rückgezogen werden,
so dass das Bohrwerkzeug kollisionsfrei aus dem Stützrohr rückziehbar ist.
[0005] Zum Verstellen ist es bekannt, hydraulisch betätigte Stellzylinder am Bohrwerkzeug
vorzusehen. Dies ist jedoch mechanisch aufwendig und bedarf zudem einer Drehdurchführung
zum Zuführen von Hydraulikfluid von außen an das im Betrieb drehende Bohrwerkzeug.
Weiterhin sind Verstelleinrichtungen bekannt, bei welchen eine axiale Stellbewegung
am Bohrwerkzeug, etwa durch das axiale Bohrgestänge, in eine radiale Verstellbewegung
umgesetzt wird. Das Umsetzen einer Axialbewegung in eine Radialbewegung ist mechanisch
aufwendig und benötigt in dem begrenzten Bauraum eines Bohrwerkzeuges entsprechend
Platz.
[0006] Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug und ein Verfahren zum Erstellen einer Bohrung im Boden
anzugeben, mit welchen in einfacher und zuverlässiger Weise eine radiale Durchmesserveränderung
erreichbar sind.
[0007] Die Aufgabe wird zum einen durch ein Bohrwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0008] Das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Verstellen
des Abtragselementes ein Verstellmechanismus mit einem Drehglied vorgesehen ist, welches
an dem Grundkörper drehbar um die Bohrachse zwischen einer ersten Drehposition und
zweiten Drehposition ist, dass das mindestens eine Abtragselement an einem Schwenkarm
angeordnet ist, welcher gegenüber dem Grundkörper zwischen einer ersten Schwenkposition,
bei welcher sich das mindestens eine Abtragselement in seiner Rückzugsposition befindet,
und einer zweiten Schwenkposition verschwenkbar ist, in welcher sich das mindestens
eine Abtragselement in seiner Erweiterungsposition befindet, und dass an dem Drehglied
und/oder an dem mindestens einen Schwenkarm ein Betätigungsnocken vorgesehen ist,
durch welchen eine Drehbewegung des Drehgliedes in eine Schwenkbewegung des mindestens
einen Schwenkarms umsetzbar ist.
[0009] Das Bohrwerkzeug kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, etwa als eine Endlosschnecke,
eine Bohrschnecke oder als ein Kastenbohrer. Ein erster Aspekt der Erfindung besteht
dabei darin, dass das mindestens eine radial verstellbare Abtragselement nicht einfach
in einer radialen Richtung linear verstellbar ist, sondern an einem Schwenkarm verschwenkbar
zwischen einer Rückzugsposition und einer Erweiterungsposition gelagert ist.
[0010] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Verstellmechanismus zum Verstellen
des Abtragselementes ein Drehglied auf, welches zwischen einer ersten Drehposition
und einer zweiten Drehposition verdrehbar ist. Das Drehglied und der mindestens eine
Schwenkarm sind dabei über einen Betätigungsnocken miteinander gekoppelt, so dass
eine Zwangssteuerung gegeben ist. Bei einer definierten Drehposition des Drehgliedes
kann so eine definierte Schwenkposition des Schwenkarms erreicht werden.
[0011] Das Drehglied ist dabei drehbar um die Bohrachse des Bohrwerkzeuges gelagert, so
dass abhängig von der Drehrichtung des Bohrwerkzeuges eine Verdrehung des Drehgliedes
und damit ein Verschwenken des Schwenkarmes bewirkt wird. Somit wird eine Zwangssteuerung
erreicht, bei welcher definiert das mindestens eine Abtragselement an dem Schwenkarm
zwischen der Rückzugsposition und der radialen Erweiterungsposition bewegt wird. Insgesamt
kann so ein einfacher und kompakter Verstellmechanismus und damit ein einfach aufgebautes
Bohrwerkzeug mit der Möglichkeit zur radialen Durchmessererweiterung verwirklicht
werden.
[0012] Grundsätzlich kann die Betätigungsnocke in einer beliebigen Weise ausgebildet sein.
Eine besonders robuste und einfach herzustellende Ausführungsvariante besteht nach
der Erfindung darin, dass die mindestens eine Betätigungsnocke als ein Bolzen ausgebildet
ist. Vorzugsweise erstreckt sich der Bolzen in Längsrichtung des Bohrwerkzeuges, also
in Bohrrichtung und parallel zur Bohrachse.
[0013] Der Bolzen kann dabei grundsätzlich an dem Schwenkarm angebracht sein und in eine
entsprechende Kulissenführung am Drehglied eingreifen. Bevorzugt ist es nach einer
Weiterbildung der Erfindung, dass die als Bolzen ausgebildete Betätigungsnocke an
dem Drehglied angebracht ist und dass an dem mindestens einen Schwenkarm ein Kulissenloch,
insbesondere ein Langloch, ausgebildet ist, in welches der Bolzen eingreift. Dies
erlaubt einen besonders robusten und einfachen Aufbau des Bohrwerkzeuges.
[0014] Eine weitere robuste Ausgestaltung wird nach der Erfindung dadurch erzielt, dass
an dem Grundkörper mindestens ein Schwenkbolzen angeordnet ist, an welchem der mindestens
eine Schwenkarm schwenkbar gelagert ist. Der Schwenkbolzen kann dabei am Grundkörper
feststehend sein, während der Schwenkarm über ein einfaches Gleitlager an dem Schwenkbolzen
schwenkbar gelagert ist. Grundsätzlich kann jedoch der Schwenkbolzen auch an dem Schwenkarm
fest angebracht sein und in ein entsprechendes hülsenförmiges Schwenklager am Grundkörper
eingreifen.
[0015] Eine besonders gute Funktionsfähigkeit und Kraftverteilung wird nach einer weiteren
Ausführungsvariante der Erfindung dadurch erzielt, dass zwei Schwenkarme mit mindestens
einem Abtragselement in einer gegenüberliegenden Anordnung am unteren Ende des Grundkörpers
vorgesehen sind. Die Schwenkarme sind dabei etwa um 180° zueinander um die Bohrachse
versetzt angeordnet. Diese im Wesentlichen symmetrische Ausgestaltung ermöglicht eine
gleichmäßige Kraftverteilung in Bezug auf den Umfang.
[0016] Besonders zweckmäßig ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass der Grundkörper
als ein trommelförmiger Bohrkasten mit mindestens einer unteren Aufnahmeöffnung ausgebildet
ist und dass das Drehglied als ein Drehboden zum Öffnen und Schließen der mindestens
einen Aufnahmeöffnung ausgebildet ist. Das Bohrwerkzeug ist somit als ein Kastenbohrer
oder Bohreimer mit einem trommelförmigen Grundkörper ausgebildet. Derartige Bohreimer
weisen zum Öffnen und Schließen der mindestens einen Aufnahmeöffnung einen Drehboden
auf, welcher um die Bohrachse drehbar gelagert ist. Ein solcher Drehboden kann als
ein Drehglied für die Erfindung verwendet werden.
[0017] Dabei ist es nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft, dass
die Abtragseinrichtung an dem Drehboden angeordnet ist. Die Abtragseinrichtung kann
dabei insbesondere durch Schneidzähne gebildet sein, welche etwa linear in einer radialen
Richtung entlang des Drehbodens an der Aufnahmeöffnung angeordnet sind.
[0018] Für ein schnelles Entleeren eines derartigen Kastenbohrers oder Bohreimers ist es
nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung bevorzugt, dass an einem unteren
Bereich des trommelförmigen Bohrkastens ein Klappboden aufklappbar angeordnet ist,
an welchem der Drehboden drehbar gelagert ist. Der Klappboden mit dem Drehboden kann
so um eine im Wesentlichen horizontale Schwenk- oder Klappachse, welche etwa senkrecht
zur Bohrachse gerichtet ist, aufgeklappt werden. Auf diese Weise kann die Unterseite
des Bohrkastens geöffnet werden, so dass darin befindliches Bodenmaterial einfach
entleert werden kann.
[0019] Eine besonders kompakte Bauform des Bohrwerkzeuges wird nach einer Weiterbildung
der Erfindung dadurch erzielt, dass der mindestens eine Schwenkbolzen an dem Grundkörper
als ein Anschlag zum Begrenzen der Drehbewegung des Drehbodens ausgebildet ist. Der
Drehboden kann so mit einem begrenzten Dreh- oder Verstellbereich ausgebildet sein,
so dass dieser exakt die mindestens einen Aufnahmeöffnung freigibt oder abdeckt.
[0020] Ein zweckmäßiger Betrieb des erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs wird weiter dadurch
erreicht, dass an dem mindestens einen Schwenkarm eine Ausnehmung zum Bilden eines
Durchgangsbereiches für abgetragenes Bodenmaterial ausgebildet ist. Insbesondere kann
der Schwenkarm in Richtung der Bohrachse einen Bereich mit verringerter Wandstärke
aufweisen, so dass ein Durchgangsbereich für abgetragenes Bodenmaterial in einer horizontalen
Richtung gegeben ist. Dies vereinfacht zudem ein Verschwenken des Schwenkarms.
[0021] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung besteht darin, dass sich
das mindestens eine Abtragselement in der Rückzugsposition befindet, wenn der Drehboden
die mindestens einen Aufnahmeöffnung am Bohrkasten verschließt, und dass sich das
mindestens einen Abtragselement in der radial vorstehenden Erweiterungsposition befindet,
wenn der Drehboden die Aufnahmeöffnung freigibt.
[0022] Bei einem Bohrbetrieb mit geöffneter Aufnahmeöffnung kann so bei einem Voreilen des
Bohrwerkzeuges eine Durchmessererweiterung unterhalb eines Stützrohres erzielt werden.
Somit kann in diesem Zustand auch anstehendes Bodenmaterial unter einem radial äußeren
Stützrohr zuverlässig abgetragen werden. Hierdurch wird das Einbringen des Stützrohres
bei einem verrohrten Bohren erheblich vereinfacht.
[0023] Für ein Rückziehen des Bohrwerkzeuges aus dem Bohrloch für einen Entleervorgang wird
die Aufnahmeöffnung durch Verdrehen des Drehbodens geschlossen. Dabei wird durch die
vorgesehene Zwangssteuerung das mindestens eine Abtragselement von der radial äußeren
Erweiterungsposition in die radial innere Rückzugsposition rückgestellt. Auf diese
Weise kann das Bohrwerkzeug zuverlässig und ohne Gefahr einer Kollision des Abtragselementes
mit dem Stützrohr rückgezogen werden.
[0024] Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer Bohrung im Boden,
wobei das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Bohrwerkzeug eingesetzt wird. Mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren können die zuvor beschriebenen Vorteile beim Erstellen
einer Bohrung im Boden erzielt werden.
[0025] Eine besonders bevorzugte Verfahrensvariante besteht erfindungsgemäß darin, dass
durch ein Verdrehen des Drehgliedes des Bohrwerkzeuges beim Bohren das mindestens
eine Abtragselement radial verstellt wird, wobei sich ein Bohrungsdurchmesser verändert.
So kann durch radiales Ausfahren des mindestens einen Abtragselementes eine radiale
Bohrungserweiterung vorgenommen werden. In umgekehrter Weise kann bei einem radialen
Rückziehen des mindestens einen Abtragselementes in eine Rückzugsposition ein Zustand
des Bohrwerkzeuges erreicht werden, in welchem das Bohrwerkzeug problemlos durch das
Stützrohr rückgezogen werden kann.
[0026] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter
beschrieben, welches in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohrwerkzeuges;
- Fig. 2
- eine zweite Seitenansicht, die um 90° zu der Seitenansicht von Fig. 1 gedreht ist,
zu dem Bohrwerkzeug nach Fig. 1 mit Abtragselementen in Rückzugsposition;
- Fig. 3
- eine Ansicht von unten des Bohrwerkzeuges nach den Figuren 1 und 2 mit Abtragselementen
in Rückzugsposition;
- Fig. 4
- eine Seitenansicht des Bohrwerkzeuges entsprechend Fig. 2 mit radial ausgefahrenen
Abtragselementen;
- Fig. 5
- eine Ansicht des Bohrwerkzeuges von Fig. 4 von unten; und
- Fig. 6
- eine perspektivische Explosionsdarstellung des Bohrwerkzeuges nach den Figuren 1 bis
5.
[0027] Nachfolgend wird ein erfindungsgemäßes Bohrwerkzeug 10 im Zustand mit Abtragselementen
30 in Rückzugsposition in Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 erläutert. Das Bohrwerkzeug
10 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Bohreimer mit einem Grundkörper
12 ausgebildet, welcher einen gehäuseartigen trommelförmigen Bohrkasten 14 umfasst.
In einem Deckbereich 15 des Grundkörpers 12 sind in grundsätzlich bekannter Weise
eine Verbindungseinrichtung 16 zum lösbaren Anbinden eines Bohrgestänges und eine
Entriegelungseinrichtung 17 angeordnet. Die Entriegelungseinrichtung 17 dient zum
Entriegeln und Öffnen eines Klappbodens 24, welcher über ein Klappgelenk 26 aufklappbar
an der Unterseite des trommelförmigen Bohrkastens 14 gelagert ist.
[0028] Die Mechanik zum Entriegeln und Verriegeln des Klappbodens 24 ist grundsätzlich bekannt
und wird im Folgenden nicht näher erläutert.
[0029] An dem Klappboden 24 an der Unterseite des Grundkörpers 12 ist ein plattenförmiges
Drehglied 40 drehbar um eine mittige Bohrachse zwischen einer ersten Drehposition
und einer zweiten Drehposition gelagert. In den Figuren 1 bis 3 befindet sich das
plattenförmige Drehglied 40 in der ersten Drehposition, wobei die verstellbaren Abtragselemente
30 sich in ihrer radial eingezogenen Rückzugsposition befinden, wie insbesondere deutlich
in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist.
[0030] In der Rückzugsposition sind die als Schneidzähne ausgebildeten Abtragselemente 30
radial so nach innen eingefahren, dass diese nicht radial gegenüber dem Außenumfang
des trommelförmigen Bohrkastens 14 vorstehen.
[0031] Zum Verstellen der Abtragselemente 30 sind diese bei dem Bohrwerkzeug 10 an zwei
gegenüberliegenden Schwenkarmen 50 angeordnet. Die Schwenkarme 50 sind dabei an ihrem
jeweils radial innenliegenden Ende an jeweils einem Schwenkbolzen 28 schwenkbar gelagert.
Der Schwenkbolzen 28 ist fest an dem Klappboden 24 angebracht und erstreckt sich parallel
mit einem gewissen Radialversatz zur mittigen Bohrachse. Weiterhin weisen die Schwenkarme
50 jeweils ein sich etwa in radialer Richtung erstreckendes Kulissenloch 52 auf, welches
im dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen als ein Langloch ausgebildet
ist. Am radial äußeren Ende der Schwenkarme 50 sind jeweils zwei zueinander angewinkelte
Abtragselemente 30 lösbar angebracht.
[0032] Die leistenförmigen Schwenkarme 50 weisen einen verstärkten äußeren Bereich und einen
verdünnten inneren Bereich auf, wobei eine Ausnehmung 58 am inneren Bereich des Schwenkarmes
50 gebildet ist. Die Ausnehmung 58 erlaubt einen Durchgang von abgetragenem Bodenmaterial
unterhalb des Schwenkarmes 50.
[0033] An dem plattenförmigen Drehglied 40, welches als ein Drehboden 42 ausgebildet ist,
sind zwei Abtragseinrichtungen 20 mit Abtragszähnen 22 an jeweils einer Halterung
21 angeordnet. Die als Schneidzähne ausgebildeten Abtragszähne 22 dienen zum Abtragen
von anstehendem Bodenmaterial beim Bohren. Am unteren Ende des Bohrwerkzeuges 10 ist
weiterhin in grundsätzlich bekannter Weise eine Pilotschneide 19 zum Zentrieren des
Bohrwerkzeuges 10 beim Bohren angeordnet.
[0034] Die Funktionsweise des Verstellmechanismus zum Verstellen der Abtragselemente 30
wird näher in Zusammenhang mit den Figuren 4 bis 6 erläutert. Die beiden Schwenkarme
50 sind jeweils schwenkbar um Schwenkbolzen 28 gelagert, welche fest an dem Klappboden
24 und damit an dem Grundkörper 12 des Bohrwerkzeuges 10 angebracht sind. Zum Verschwenken
der Schwenkarme 50 sind an dem plattenförmigen Drehglied 40 zwei als Bolzen 48 ausgebildete
Betätigungsnocken 46 angebracht. Die Bolzen 48 greifen dabei in das jeweils zugeordnete
Kulissenloch 52 an dem jeweiligen Schwenkarm 50 ein.
[0035] Wird das Bohrwerkzeug 10 in Bezug auf die Figuren 3 und 5 in eine Bohrdrehrichtung
angetrieben, welche entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn ist, wird das plattenförmige
Drehglied 40 mit den daran angebrachten Abtragseinrichtungen 20 entgegen der Bohrdrehrichtung
aus der ersten Drehposition gemäß Figur 3 in eine zweite Drehposition gemäß Figur
5 verstellt. Bei dieser zweiten Drehposition werden zwei Aufnahmeöffnungen 25 am Klappboden
24 freigegeben, durch welche das abgetragene Bodenmaterial in den Aufnahmeraum innerhalb
des trommelförmigen Bohrkastens 14 gelangen kann. Das Drehglied 40 ist über eine mittige
Drehachse 44 an dem Klappboden 24 drehbar gelagert.
[0036] Durch die Drehbewegung entgegen der Bohrdrehrichtung werden auch die als Bolzen 48
ausgebildeten Betätigungsnocken 46 gegenüber den am Klappboden 24 gelagerten Schwenkarmen
50 in dem jeweiligen Kulissenloch 52 verstellt. Durch diese zwangsgesteuerte Relativbewegung
werden die Schwenkarme 50 mit den daran angebrachten Abtragselementen 30 aus ihrer
radial eingefahrenen Rückzugsposition gemäß Fig. 3 in ihre radial ausgefahrene Erweiterungsposition
gemäß Fig. 5 verstellt. In dieser Erweiterungsposition ragen die Abtragselemente 30
radial nach außen gegenüber dem Außenumfang des trommelförmigen Bohrkastens 14 vor,
so dass die Abtragselemente 30 eine Vergrößerung des Bohrdurchmessers bewirken. Die
Vergrößerung des Bohrdurchmessers kann dabei so eingestellt sein, dass Bodenmaterial
unterhalb eines nicht dargestellten Stützrohres abgetragen wird, so dass in vereinfachter
Weise das Stützrohr in das Bohrloch nachgeführt werden kann.
[0037] Bei Beendigung eines Bohrschrittes, etwa bei einer ausreichenden Füllung des Aufnahmeraumes
in dem Bohrkasten 14 durch abgetragenes Bodenmaterial, kann durch eine kurzzeitige
Rückdrehung des Bohrwerkzeuges 10 entgegen der Bohrrichtung, also in Bezug auf die
Figuren 3 und 5 im Uhrzeigersinn, das als Drehboden 42 ausgebildete Drehglied 40 wieder
in die erste Drehposition gemäß Fig. 3 rückgedreht werden. Hierbei werden die Aufnahmeöffnungen
25 nach unten verschlossen, so dass beim Ziehen des Bohrwerkzeuges 10 aus dem Bohrloch
kein Bodenmaterial aus dem Aufnahmeraum nach unten fallen kann.
[0038] Gleichzeitig mit dem Schließen der Aufnahmeöffnungen 25 werden durch die Rückdrehung
des Drehbodens 42 in die erste Drehposition die Schwenkarme 50 mit den Abtragselementen
30 wieder in ihre Rückzugsposition gemäß Fig. 3 rückgeschwenkt. In dieser eingezogenen
Position kann das Bohrwerkzeug 10 problemlos axial durch das von oben anstehende Stützrohr
gezogen werden.
1. Bohrwerkzeug zum Erstellen einer Bohrung im Boden, mit
- einem drehbar antreibbaren Grundkörper (12),
- einer Abtragseinrichtung (20) an einem unteren Ende des Grundkörpers (12) zum Abtragen
von Bodenmaterial und
- mindestens einem verstellbaren Abtragselement (30), welches zwischen einer radial
innenliegenden Rückzugsposition und einer radial außenliegenden Erweiterungsposition
verstellbar ist, in welcher das Abtragselement (30) radial nach außen gegenüber dem
Grundkörper (12) zum Erweitern eines Bohrungsdurchmessers vorsteht,
dadurch gekennzeichnet,
- dass zum Verstellen des Abtragselementes (30) ein Verstellmechanismus mit einem Drehglied
(40) vorgesehen ist, welches an dem Grundkörper (12) drehbar um die Bohrachse zwischen
einer ersten Drehposition und einer zweiten Drehposition ist,
- dass das mindestens eine Abtragselement (30) an einem Schwenkarm (50) angeordnet ist,
welcher gegenüber dem Grundkörper (12) zwischen einer ersten Schwenkposition, bei
welcher sich das mindestens eine Abtragselement (30) in seiner Rückzugsposition befindet,
und einer zweiten Schwenkposition verschwenkbar ist, in welcher sich das mindestens
eine Abtragselement (30) in seiner Erweiterungsposition befindet, und
- dass an dem Drehglied (40) und/oder an dem mindestens einen Schwenkarm (50) ein Betätigungsnocken
(46) vorgesehen ist, durch welchen eine Drehbewegung des Drehgliedes (40) in eine
Schwenkbewegung des mindestens einen Schwenkarms (50) umsetzbar ist.
2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Betätigungsnocken (46) als ein Bolzen (48) ausgebildet ist.
3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der als Bolzen (48) ausgebildete Betätigungsnocken (46) an dem Drehglied (40) angebracht
ist und
dass an dem mindestens einen Schwenkarm (50) ein Kulissenloch (52), insbesondere ein Langloch,
ausgebildet ist, in welches der Bolzen (48) eingreift.
4. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Grundkörper (12) mindestens ein Schwenkbolzen (28) angeordnet ist, an welchem
der mindestens eine Schwenkarm (50) schwenkbar gelagert ist.
5. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Schwenkarme (50) mit mindestens einem Abtragselement (30) in einer gegenüberliegenden
Anordnung am unteren Ende des Grundkörpers (12) vorgesehen sind.
6. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (12) einen trommelförmigen Bohrkasten (14) mit mindestens einer unteren
Aufnahmeöffnung (25) aufweist und
dass das Drehglied (40) als ein Drehboden (42) zum Öffnen und Schließen der mindestens
einen Aufnahmeöffnung (25) ausgebildet ist.
7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abtragseinrichtung (30) an dem Drehboden (42) angeordnet ist.
8. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass an einem unteren Bereich des trommelförmigen Bohrkastens (14) ein Klappboden (24)
aufklappbar angeordnet ist, an welchem der Drehboden (42) drehbar gelagert ist.
9. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Schwenkbolzen (28) an dem Grundkörper (12) als ein Anschlag zum
Begrenzen der Drehbewegung des Drehbodens (42) ausgebildet ist.
10. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem mindestens einen Schwenkarm (50) eine Ausnehmung (58) zum Bilden eines Durchgangsbereiches
für abgetragenes Bodenmaterial ausgebildet ist.
11. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich das mindestens eine Abtragselement (30) in der Rückzugsposition befindet, wenn
der Drehboden (42) die mindestens eine Aufnahmeöffnung (25) am Bohrkasten (14) verschließt,
und
dass sich das mindestens eine Abtragselement (30) in der radial vorstehenden Erwiderungsposition
befindet, wenn der Drehboden (42) die Aufnahmeöffnung (25) freigibt.
12. Verfahren zum Herstellen einer Bohrung im Boden,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Bohrwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 eingesetzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch ein Verdrehen des Drehgliedes (40) des Bohrwerkzeuges (10) beim Bohren das
mindestens eine Abtragselement (30) radial verstellt wird, wobei sich ein Bohrungsdurchmesser
verändert.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Bohrwerkzeug zum Erstellen einer Bohrung im Boden, mit
- einem drehbar antreibbaren Grundkörper (12),
- einer Abtragseinrichtung (20) an einem unteren Ende des Grundkörpers (12) zum Abtragen
von Bodenmaterial und
- mindestens einem verstellbaren Abtragselement (30), welches zwischen einer radial
innenliegenden Rückzugsposition und einer radial außenliegenden Erweiterungsposition
verstellbar ist, in welcher das Abtragselement (30) radial nach außen gegenüber dem
Grundkörper (12) zum Erweitern eines Bohrungsdurchmessers vorsteht,
- wobei zum Verstellen des Abtragselementes (30) ein Verstellmechanismus mit einem
Drehglied (40) vorgesehen ist, welches an dem Grundkörper (12) drehbar um die Bohrachse
zwischen einer ersten Drehposition und einer zweiten Drehposition ist, und
- wobei das mindestens eine Abtragselement (30) an einem Schwenkarm (50) angeordnet
ist, welcher gegenüber dem Grundkörper (12) zwischen einer ersten Schwenkposition,
bei welcher sich das mindestens eine Abtragselement (30) in seiner Rückzugsposition
befindet, und einer zweiten Schwenkposition verschwenkbar ist, in welcher sich das
mindestens eine Abtragselement (30) in seiner Erweiterungsposition befindet, dadurch gekennzeichnet,
- dass an dem Drehglied (40) und/oder an dem mindestens einen Schwenkarm (50) ein Betätigungsnocken
(46) vorgesehen ist, durch welchen eine Drehbewegung des Drehgliedes (40) in eine
Schwenkbewegung des mindestens einen Schwenkarms (50) umsetzbar ist.
2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Betätigungsnocken (46) als ein Bolzen (48) ausgebildet ist.
3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der als Bolzen (48) ausgebildete Betätigungsnocken (46) an dem Drehglied (40) angebracht
ist und
dass an dem mindestens einen Schwenkarm (50) ein Kulissenloch (52), insbesondere ein Langloch,
ausgebildet ist, in welches der Bolzen (48) eingreift.
4. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Grundkörper (12) mindestens ein Schwenkbolzen (28) angeordnet ist, an welchem
der mindestens eine Schwenkarm (50) schwenkbar gelagert ist.
5. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Schwenkarme (50) mit mindestens einem Abtragselement (30) in einer gegenüberliegenden
Anordnung am unteren Ende des Grundkörpers (12) vorgesehen sind.
6. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (12) einen trommelförmigen Bohrkasten (14) mit mindestens einer unteren
Aufnahmeöffnung (25) aufweist und
dass das Drehglied (40) als ein Drehboden (42) zum Öffnen und Schließen der mindestens
einen Aufnahmeöffnung (25) ausgebildet ist.
7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abtragseinrichtung (30) an dem Drehboden (42) angeordnet ist.
8. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass an einem unteren Bereich des trommelförmigen Bohrkastens (14) ein Klappboden (24)
aufklappbar angeordnet ist, an welchem der Drehboden (42) drehbar gelagert ist.
9. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Schwenkbolzen (28) an dem Grundkörper (12) als ein Anschlag zum
Begrenzen der Drehbewegung des Drehbodens (42) ausgebildet ist.
10. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem mindestens einen Schwenkarm (50) eine Ausnehmung (58) zum Bilden eines Durchgangsbereiches
für abgetragenes Bodenmaterial ausgebildet ist.
11. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich das mindestens eine Abtragselement (30) in der Rückzugsposition befindet, wenn
der Drehboden (42) die mindestens eine Aufnahmeöffnung (25) am Bohrkasten (14) verschließt,
und
dass sich das mindestens eine Abtragselement (30) in der radial vorstehenden Erweiterungsposition
befindet, wenn der Drehboden (42) die Aufnahmeöffnung (25) freigibt.
12. Verfahren zum Herstellen einer Bohrung im Boden,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Bohrwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 eingesetzt wird.