Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bohrkrone gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Bei Diamantwerkzeugen, die als Bohrkronen zum Kernbohren ausgebildet sind, wird zwischen Ringbohrkronen mit einem geschlossenen Ringsegment und segmentierten Bohrkronen mit mehreren Bohrsegmenten unterschieden.

Segmentierte Bohrkronen umfassen einen Bohrschaft mit einem Einsteckende und einen Schneidabschnitt mit mehreren Bohrsegmenten. Die Bohrkronen werden über das Einsteckende in der Werkzeugaufnahme eines Kernbohrgerätes befestigt und im Bohrbetrieb vom Kernbohrgerät um eine Drehachse angetrieben, die koaxial zur Längsachse des Bohrschaftes verläuft. Der Bohrschaft weist einen Zylinder mit einer Zylinderachse auf, die die Längsachse des Bohrschaftes definiert. Die Bohrsegmente weisen eine äußere Mantelfläche und eine innere Mantelfläche auf, wobei die innere Mantelfläche als Abschnitt eines Zylinders ausgebildet ist und in einer Ebene senkrecht zur Längsachse einen konstanten Innenabstand zur Längsachse aufweist.

Beim Bohren eines Untergrundes, z.B. einer Mauer, einer Betonwand oder einer Betondecke, entsteht im Inneren der Bohrkrone ein Bohrkern, der nach dem Bohren aus der Bohrkrone entfernt werden muss, wobei es zu Problemen kommen kann und der Bohrkern sich im Inneren verklemmt. Besondere Probleme bereiten Bruchstücke, die aus dem Bohrkern herausbrechen und sich zwischen Bohrkrone und Bohrkern verklemmen können.

Segmentierte Bohrkronen werden unterschieden in Bohrkronen mit einem austauschbaren Schneidabschnitt, der lösbar mit dem Bohrschaft verbunden ist, und Bohrkronen mit festem Schneidabschnitt. Bohrkronen mit austauschbarem Schneidabschnitt weisen eine einfachere Entfernung des Bohrkerns auf als Bohrkronen mit festem Schneidabschnitt, da der Schneidabschnitt zum Entfernen des Bohrkerns abgenommen werden kann. Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Bohrkrone mit mehreren Bohrsegmenten zu entwickeln, bei der das Risiko von klemmenden Bohrkernen auch für kleine Bohrkronendurchmesser reduziert ist. Zusätzlich soll das Entfernen eines klemmenden Bohrkerns vereinfacht werden.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Bohrkrone erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist die Bohrkrone dadurch gekennzeichnet, dass die erste innere Mantelfläche des ersten Bohrsegmentes als Abschnitt eines ersten Innenkonus, der sich in Richtung einer der Unterseite des ersten Bohrsegmentes gegenüberliegenden ersten Oberseite verjüngt, ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Bohrkrone umfasst ein erstes Bohrsegment mit einer ersten inneren Mantelfläche, die einen ersten Innenabstand zur Längsachse aufweist, und ein zweites Bohrsegment, das einen zweiten Innenabstand zur Längsachse aufweist, wobei die erste innere Mantelfläche konusförmig ausgebildet ist. Die Ausbildung der ersten inneren Mantelfläche als Abschnitt eines Innenkonus hat den Vorteil, dass die Kontaktfläche zwischen dem Bohrsegment und dem Bohrkern reduziert wird.

Bevorzugt weist der erste Innenkonus eine erste Grundfläche auf, die von einer Kreisform verschieden ist, und der erste Innenabstand variiert in der Umfangsrichtung über den Umfang des ersten Bohrsegmentes. Durch die Variation des ersten Innenabstandes in der Umfangsrichtung kann die Kontaktfläche zwischen dem Bohrsegment und dem Bohrkern weiter reduziert werden. Besonders bevorzugt weist die erste Grundfläche eine erste Ellipsenform auf; die Ellipsenform eignet sich besonders als nicht-kreisförmige erste Grundfläche.

Besonders bevorzugt variiert der erste Innenabstand zwischen einem ersten Maximalwert und einem ersten Minimalwert und weist über den Umfang des ersten Bohrsegmentes genau einen ersten absoluten Minimalwert auf. Die Verteilung der ersten Maximalwerte und des ersten absoluten Minimalwertes über den Umfang des ersten Bohrsegmentes ermöglicht die Herstellung eines ersten Bohrsegmentes mit einer geringen Kontaktfläche zum Bohrkern. Das erste Bohrsegment kann lediglich im Bereich des ersten absoluten Minimalwertes in Kontakt mit dem Bohrkern stehen, alle übrigen Bereiche der ersten inneren Mantelfläche weisen einen Spalt zum Bohrkern auf. Bevorzugt ist die zweite innere Mantelfläche des zweiten Bohrsegmentes als Abschnitt eines zweiten Innenkonus, der sich in Richtung einer der Unterseite des zweiten Bohrsegmentes gegenüberliegenden zweiten Oberseite verjüngt, ausgebildet. Die Ausbildung der zweiten inneren Mantelfläche als Abschnitt eines Innenkonus mit einer zweiten Grundfläche hat den Vorteil, dass die Kontaktfläche zwischen dem Bohrsegment und dem Bohrkern reduziert wird.

Besonders bevorzugt weist der zweite Innenkonus eine zweite Grundfläche auf, die von einer Kreisform verschieden ist, und der zweite Innenabstand in der Umfangsrichtung über den Umfang des zweiten Bohrsegmentes variiert. Durch die Variation des zweiten Innenabstandes in der Umfangsrichtung kann die Kontaktfläche zwischen dem Bohrsegment und dem Bohrkern weiter reduziert werden. Besonders bevorzugt weist die zweite Grundfläche eine zweite Ellipsenform auf; die Ellipsenform eignet sich besonders als nicht-kreisförmige zweite Grundfläche.

Besonders bevorzugt variiert der zweite Innenabstand zwischen einem zweiten Maximalwert und einem zweiten Minimalwert und weist über den Umfang des zweiten Bohrsegmentes genau einen zweiten absoluten Minimalwert auf. Dadurch, dass das zweite Bohrsegment über den Umfang genau einen zweiten absoluten Minimalwert aufweist, ist die Kontaktfläche zwischen dem zweiten Bohrsegment und dem Bohrkern auf den Bereich des zweiten absoluten Minimalwertes beschränkt. Das zweite Bohrsegment weist nur dann eine Kontaktfläche zum Bohrkern auf, wenn der erste absolute Minimalwert und zweite absolute Minimalwert übereinstimmen.

Bevorzugt sind das erste Bohrsegment und zweite Bohrsegment identisch ausgebildet. Besonders bevorzugt sind das erste Bohrsegment und zweite Bohrsegment in der Umfangsrichtung gleichverteilt angeordnet. Eine Bohrkrone mit zwei im Rahmen der Fertigungsgenauigkeiten identischen Bohrsegmenten besitzt gleichmäßige Abtrageigenschaften. Der erste absolute Minimalwert und zweite absolute Minimalwert liegen in der Umfangsrichtung einander gegenüber und führen zu einem spiegelsymmetrischen Aufbau der Bohrkrone. Durch den spiegelsymmetrischen Aufbau können Vibrationen der Bohrkrone im Bohrbetrieb reduziert und die Laufruhe der Bohrkrone verbessert werden.

In einer Weiterentwicklung umfassen die mehreren Bohrsegmente zusätzlich zum ersten Bohrsegment und zweiten Bohrsegment ein drittes Bohrsegment mit einer dritten inneren Mantelfläche, die senkrecht zur Längsachse einen dritten Innenabstand zur Längsachse aufweist. Mit zunehmendem Durchmesser des Bohrschaftes nimmt die Anzahl an Bohrsegmenten, die am Bohrschaft befestigt werden, zu. Besonders bevorzugt ist die dritte innere Mantelfläche des dritten Bohrsegmentes als Abschnitt eines dritten Innenkonus, der sich in Richtung einer der Unterseite des dritten Bohrsegmentes gegenüberliegenden dritten Oberseite verjüngt, ausgebildet. Die Ausbildung der dritten inneren Mantelfläche als Abschnitt eines Innenkonus mit einer dritten Grundfläche hat den Vorteil, dass die Kontaktfläche zwischen dem Bohrsegment und dem Bohrkern reduziert wird.

Besonders bevorzugt weist der dritte Innenkonus eine dritte Grundfläche auf, die von einer Kreisform verschieden ist, und der dritte Innenabstand in Umfangsrichtung über den Umfang des dritten Bohrsegmentes variiert. Durch die Variation des dritten Innenabstandes in der Umfangsrichtung kann die Kontaktfläche zwischen dem Bohrsegment und dem Bohrkern weiter reduziert werden. Besonders bevorzugt weist die dritte Grundfläche eine dritte Ellipsenform auf; die Ellipsenform eignet sich besonders als nicht-kreisförmige dritte Grundfläche.

Besonders bevorzugt variiert der dritte Innenabstand zwischen einem dritten Maximalwert und einem dritten Minimalwert und weist über den Umfang des dritten Bohrsegmentes genau einen dritten absoluten Minimalwert auf. Dadurch, dass das dritte Bohrsegment über den Umfang genau einen dritten absoluten Minimalwert aufweist, ist die Kontaktfläche zwischen dem dritten Bohrsegment und dem Bohrkern auf den Bereich des dritten absoluten Minimalwertes beschränkt. Das dritte Bohrsegment weist nur dann eine Kontaktfläche zum Bohrkern auf, wenn der erste absolute Minimalwert und dritte absolute Minimalwert übereinstimmen.

Bevorzugt sind das erste Bohrsegment, zweite Bohrsegment und dritte Bohrsegment identisch ausgebildet. Besonders bevorzugt sind das erste Bohrsegment, zweite Bohrsegment und dritte Bohrsegment in der Umfangsrichtung gleichverteilt angeordnet. Eine Bohrkrone mit drei im Rahmen der Fertigungsgenauigkeiten identischen Bohrsegmenten besitzt gleichmäßige Abtrageigenschaften. Der erste absolute Minimalwert, zweite absolute Minimalwert und dritte absolute Minimalwert sind in der Umfangsrichtung mit einem Versatz von ca. 120° angeordnet und führen zu einem spiegelsymmetrischen Aufbau der Bohrkrone. Durch den spiegelsymmetrischen Aufbau können Vibrationen der Bohrkrone im Bohrbetrieb reduziert und die Laufruhe der Bohrkrone verbessert werden.

Ausführungsbeispiele

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.

Es zeigen:

FIG. 1 eine Bohrkrone mit einem Bohrschaft und zwei Bohrsegmenten, die am Bohr- schäft befestigt sind;

FIGN. 2A, B eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrkrone mit einem Bohrschaft und zwei Bohrsegmenten in einer dreidimensionalen Ansicht (FIG. 2A) und in einem Längsschnitt parallel zur Längsachse des Bohrschaftes (FIG. 2B);

FIGN. 3A, B die Bohrkrone der FIG. 2A in einer Ansicht auf die Oberseite der Bohrsegmente (FIG. 3A) und die Bohrsegmente in einem Längsschnitt parallel zur Längsachse des Bohrschaftes (FIG. 3B);

FIGN. 4A, B eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrkrone mit einem Bohrschaft und drei Bohrsegmenten in einer dreidimensionalen Ansicht (FIG. 4A) und in einem Längsschnitt parallel zur Längsachse des Bohrschaftes (FIG. 4B);

FIGN. 5A, B die Bohrkrone der FIG. 4A in einer Ansicht auf die Oberseite der Bohrsegmente (FIG. 5A) und die Bohrsegmente in einem Längsschnitt parallel zur Längsachse des Bohrschaftes (FIG. 5B); und

FIG. 6 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrkrone mit einem Bohrschaft und drei Bohrsegmenten in einer Ansicht auf die Oberseite der Bohrsegmente.

FIG. 1 zeigt eine Bohrkrone 10, die einen Bohrschaft 11 mit einem Einsteckende 12 und einen Schneidabschnitt 13 mit einem ersten Bohrsegment 14-1 und einem zweiten Bohrsegment 14-2 aufweist. Die Bohrkrone 10 wird über das Einsteckende 12 in der Werkzeugaufnahme eines Kernbohrgerätes befestigt und im Bohrbetrieb vom Kernbohrgerät um eine Drehachse angetrieben, die koaxial zur Längsachse 15 des Bohrschaftes 11 verläuft.

FIGN. 2A, B zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrkrone 20, die einen Bohrschaft 21 und einen Schneidabschnitt 22 mit einem ersten Bohrsegment 23-1 und einem zweiten Bohrsegment 23-2 aufweist. Dabei zeigt FIG. 2A die Bohrkrone 20 in einer dreidimensionalen Ansicht und FIG. 2B die Bohrkrone 20 in einem Längsschnitt parallel zur Längsachse 24 des Bohrschaftes 21.

Der Bohrschaft 21 umfasst einen Zylinder 25, der in einer Ebene 26 senkrecht zur Zylinderachse, die die Längsachse 24 des Bohrschaftes 21 definiert, einen Außendurchmesser dA, einen Innendurchmesser di und eine Schaftbreite b aufweist. Im Ausführungsbeispiel sind der Innendurchmesser di, der Außendurchmesser dA und die Schaftbreite b sowohl in einer Umfangsrichtung p als auch in einer Höhenrichtung h konstant. Alternativ können der Innendurchmesser, der Außendurchmesser und/oder die Schaftbreite in der Umfangsrichtung <p und/oder der Höhenrichtung h variieren.

Das erste Bohrsegment 23-1 umfasst eine erste innere Mantelfläche 28-1 , eine erste äußere Mantelfläche 29-1 , eine erste Unterseite 31-1 und eine erste Oberseite 32-2 und das zweite Bohrsegment 23-2 umfasst eine zweite innere Mantelfläche 28-2, eine zweite äußere Mantelfläche 29-2, eine zweite Unterseite 31-2 und eine zweite Oberseite 32-2. Dabei werden die erste Unterseite 31-1 des ersten Bohrsegmentes 23-1 und die zweite Unterseite 31-2 des zweiten Bohrsegmentes 23-2 an einer Stirnfläche des Bohrschaftes 21 befestigt.

Die erste innere Mantelfläche 28-1 des ersten Bohrsegmentes 23-1 ist als Abschnitt eines ersten Innenkonus 34-1 , der sich in Richtung der ersten Oberseite 32-1 des ersten Bohrsegmentes 23-1 verjüngt, ausgebildet und die zweite innere Mantelfläche 28-2 des zweiten Bohrsegmentes 23-2 als Abschnitt eines zweiten Innenkonus 34-2, der sich in Richtung der zweiten Oberseite 32-2 des zweiten Bohrsegmentes 23-2 verjüngt.

FIGN. 3A, B zeigen die erfindungsgemäße Bohrkrone 20 der FIG. 2A in einer Ansicht auf die Oberseite der Bohrsegmente 23-1 , 23-2 (FIG. 3A) und die Bohrsegmente 23-1 , 23-2 in einem Längsschnitt parallel zur Längsachse 24 des Bohrschaftes 21 (FIG. 3B).

Die erste innere Mantelfläche 28-1 weist in der Ebene 26 senkrecht zur Längsachse 24 einen ersten Innenabstand Bi( p, q) zur Längsachse 24 auf. Dabei definiert der erste Innenabstand Bi(<p, h) eine erste mathematische Funktion, die den Verlauf des ersten Innenabstandes über den Umfang und die Höhe des ersten Bohrsegmentes 23-1 beschreibt. Der erste Innenabstand Bi (<p, h) variiert in der Umfangsrichtung cp über den Umfang des ersten Bohrsegmentes 23-1 zwischen einem ersten Minimalwert B _m m,i und einem ersten Maximalwert Bmax,i; in der Höhenrichtung h variiert der erste Innenabstand Bi (<p, h) und nimmt in Richtung der ersten Oberseite 32-1 des ersten Bohrsegmentes 23-1 ab. Der erste Innenabstand Bi (<p, h) weist einen weiteren ersten Maximalwert B _ma x,i auf, wobei der erste absolute Minimalwert B _m in,i in der Umfangsrichtung cp zwischen den beiden ersten Maximalwerten angeordnet ist. Der erste Innenabstand Bi (<p, h) ist in der Ebene 26 senkrecht zur Längsachse 24 im Bereich des ersten absoluten Minimalwertes B _m in,i streng monoton verlaufend.

Die Verteilung der ersten Maximalwerte B _ma x,i und des ersten absoluten Minimalwertes B _m in,i über den Umfang des ersten Bohrsegmentes 23-1 , der streng monotone Verlauf des ersten Innenabstandes B-i (<p, h) im Bereich des ersten absoluten Minimalwertes B _m in,i und die Variation des ersten Innenabstandes Bi(<p, h) in der Höhenrichtung h ermöglichen die Herstellung eines ersten Bohrsegmentes 23-1 mit einer geringen Kontaktfläche zum Bohrkern 35. Das erste Bohrsegment 23-1 kann lediglich im Bereich des ersten absoluten Minimalwertes B _m in,i in Kontakt mit dem Bohrkern 35 stehen, alle übrigen Bereiche der ersten inneren Mantelfläche 23-1 weisen einen Spalt zum Bohrkern 35 auf.

Die zweite innere Mantelfläche 28-2 weist in der Ebene 26 senkrecht zur Längsachse 24 einen zweiten Innenabstand 62( , h) zur Längsachse 24 auf. Dabei definiert der zweite Innenabstand B ₂ (q), h) eine zweite mathematische Funktion, die den Verlauf des zweiten Innenabstandes über den Umfang und die Höhe des zweiten Bohrsegmentes 23-2 beschreibt.

Der zweite Innenabstand B ₂ (<p, h) variiert in der Umfangsrichtung cp über den Umfang des zweiten Bohrsegmentes 23-2 zwischen einem zweiten Minimalwert B _m m,2 und einem zweiten Maximalwert B _ma x,2; in der Höhenrichtung h variiert der zweite Innenabstand B ₂ (<p, h) und nimmt in Richtung der zweiten Oberseite 32-2 des zweiten Bohrsegmentes 23-2 ab. Der zweite Innenabstand B ₂ (<p, h) weist einen weiteren zweiten Maximalwert B _ma x,2 auf, wobei der zweite absolute Minimalwert B _m in,2 in der Umfangsrichtung cp zwischen den beiden zweiten Maximalwerten B _ma x,2 angeordnet ist. Der zweite Innenabstand B ₂ (<p, h) ist in der Ebene 26 senkrecht zur Längsachse 24 im Bereich des zweiten absoluten Minimalwertes B _m in,2 streng monoton verlaufend.

Die Verteilung der zweiten Maximalwerte B _ma x,2 und des zweiten absoluten Minimalwertes Bmin,2 über den Umfang des zweiten Bohrsegmentes 23-2, der streng monotone Verlauf des zweiten Innenabstandes B ₂ (<p, h) im Bereich des zweiten absoluten Minimalwertes B _m in,2 und die Variation des zweiten Innenabstandes B ₂ (<p, h) in der Höhenrichtung h ermöglichen die Herstellung eines zweiten Bohrsegmentes 23-2 mit einer geringen Kontaktfläche zum Bohrkern 35. Das zweite Bohrsegment 23-2 kann lediglich im Bereich des zweiten absoluten Minimalwertes B _m in,2 in Kontakt mit dem Bohrkern 35 stehen, alle übrigen Bereiche der zweiten inneren Mantelfläche 28-2 weisen einen Spalt zum Bohrkern 35 auf.

Im Ausführungsbeispiel sind das erste Bohrsegment 23-1 und zweite Bohrsegment 23-2 im Rahmen von Fertigungsgenauigkeiten identisch ausgebildet und in der Umfangsrichtung cp um ca. 180° zueinander versetzt. Bei einem Versatz von ca. 180° liegen der erste absolute Minimalwert B _m in,i und zweite absolute Minimalwert B _m in,2 in der Umfangsrichtung cp einander gegenüber und führen zu einem spiegelsymmetrischen Aufbau der Bohrkrone 20. Durch den spiegelsymmetrischen Aufbau können Vibrationen der Bohrkrone 20 im Bohrbetrieb reduziert und die Laufruhe der Bohrkrone 20 verbessert werden.

Der erste Innenkonus 34-1 weist eine erste Grundfläche auf, die von einer Kreisform verschieden ist und die im Ausführungsbeispiel als erste Ellipsenform ausgebildet ist, und der zweite Innenkonus 34-2 weist eine zweite Grundfläche auf, die von einer Kreisform verschieden ist und die im Ausführungsbeispiel als zweite Ellipsenform ausgebildet ist. Das erste Bohrsegment 23-1 und zweite Bohrsegment 23-2 sind so angeordnet, dass der erste absolute Minimalwert B _m in,i des ersten Bohrsegmentes 23-1 und der zweite absolute Minimalwert Bmin,2 des zweiten Bohrsegmentes 23-2 die kurze Halbachse der Ellipsenform bilden.

FIGN. 4A, B zeigen eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrkrone 40, die einen Bohrschaft 41 und einen Schneidabschnitt 42 mit einem ersten Bohrsegment 43-1, einem zweiten Bohrsegment 43-2 und einem dritten Bohrsegment 43-3 aufweist. Dabei zeigt FIG. 4A die Bohrkrone 40 in einer dreidimensionalen Ansicht und FIG. 4B die Bohrkrone 40 in einem Längsschnitt parallel zur Längsachse 44 des Bohrschaftes 41 .

Der Bohrschaft 41 umfasst einen Zylinder 45, der in einer Ebene 46 senkrecht zur Zylinderachse, die die Längsachse 44 des Bohrschaftes 41 definiert, einen Außendurchmesser dA, einen Innendurchmesser di und eine Schaftbreite b aufweist. Im Ausführungsbeispiel sind der Innendurchmesser di, der Außendurchmesser dA und die Schaftbreite b sowohl in einer Umfangsrichtung cp als auch in einer Höhenrichtung h konstant. Alternativ können der Innendurchmesser, der Außendurchmesser und/oder die Schaftbreite in der Umfangsrichtung cp und/oder der Höhenrichtung h variieren.

Das erste Bohrsegment 43-1 umfasst eine erste innere Mantelfläche 48-1 , eine erste äußere Mantelfläche 49-1 , eine erste Unterseite 51-1 und eine erste Oberseite 52-1 , das zweite Bohrsegment 43-2 umfasst eine zweite innere Mantelfläche 48-2, eine zweite äußere Mantelfläche 49-2, eine zweite Unterseite 51-2 und eine zweite Oberseite 52-2 und das dritte Bohrsegment 43-3 umfasst eine dritte innere Mantelfläche 48-3, eine dritte äußere Mantelfläche 49-3, eine dritte Unterseite 51-3 und eine dritte Oberseite 52-3. Dabei werden die erste Unterseite 51-1 des ersten Bohrsegmentes 43-1 , die zweite Unterseite 51-2 des zweiten Bohrsegmentes 43-2 und die dritte Unterseite 51-3 des dritten Bohrsegmentes 43-3 an einer Stirnfläche des Bohrschaftes 41 befestigt.

Die erste innere Mantelfläche 48-1 ist als Abschnitt eines ersten Innenkonus 54-1 , der sich in Richtung der ersten Oberseite 52-1 des ersten Bohrsegmentes 43-1 verjüngt, die zweite innere Mantelfläche 48-2 als Abschnitt eines zweiten Innenkonus 54-2, der sich in Richtung der zweiten Oberseite 52-2 des zweiten Bohrsegmentes 43-2 verjüngt, und die dritte innere Mantelfläche 48-3 als Abschnitt eines dritten Innenkonus 54-3, der sich in Richtung der dritten Oberseite 52-2 des zweiten Bohrsegmentes 43-2 verjüngt, ausgebildet.

FIGN. 5A, B zeigen die erfindungsgemäße Bohrkrone 40 der FIG. 4A in einer Ansicht auf die Oberseite der Bohrsegmente 43-1 , 43-2, 43-3 (FIG. 5A) und die Bohrsegmente 43-1 , 43-2 in einem Längsschnitt parallel zur Längsachse 44 des Bohrschaftes 41 (FIG. 5B).

Die erste innere Mantelfläche 48-1 weist in der Ebene 46 senkrecht zur Längsachse 44 einen ersten Innenabstand Bi( p, h) zur Längsachse 44 auf. Dabei definiert der erste Innenabstand Bi(<p, h) eine erste mathematische Funktion, die den Verlauf des ersten Innenabstandes über den Umfang und die Höhe des ersten Bohrsegmentes 43-1 beschreibt.

Der erste Innenabstand B-i (<p, h) variiert in der Umfangsrichtung cp über den Umfang des ersten Bohrsegmentes 43-1 zwischen einem ersten Minimalwert B _m m,i und einem ersten Maximalwert Bmax,i; in der Höhenrichtung h variiert der erste Innenabstand B-i (<p, h) und nimmt in Richtung der ersten Oberseite 52-1 des ersten Bohrsegmentes 43-1 ab. Der erste Innenabstand Bi(<p, h) weist einen weiteren ersten Maximalwert B _ma x,i auf, wobei der erste absolute Minimalwert B _m in,i in der Umfangsrichtung cp zwischen den beiden ersten Maximalwerten angeordnet ist. Der erste Innenabstand B-i (<p, h) ist in der Ebene 46 senkrecht zur Längsachse 44 im Bereich des ersten absoluten Minimalwertes B _m in,i streng monoton verlaufend.

Die Verteilung der ersten Maximalwerte B _ma x,i und des ersten absoluten Minimalwertes B _m in,i über den Umfang des ersten Bohrsegmentes 43-1 , der streng monotone Verlauf des ersten Innenabstandes B-i (<p, h) im Bereich des ersten absoluten Minimalwertes B _m in,i und die Variation des ersten Innenabstandes Bi(<p, h) in der Höhenrichtung h ermöglichen die Herstellung eines ersten Bohrsegmentes 43-1 mit einer geringen Kontaktfläche zum Bohrkern 55. Das erste Bohrsegment 43-1 kann lediglich im Bereich des ersten absoluten Minimalwertes B _m in,i in Kontakt mit dem Bohrkern 55 stehen, alle übrigen Bereiche der ersten inneren Mantelfläche 43-1 weisen einen Spalt zum Bohrkern 55 auf. Die zweite innere Mantelfläche 48-2 weist in der Ebene 46 senkrecht zur Längsachse 44 einen zweiten Innenabstand 62( , h) zur Längsachse 44 auf. Dabei definiert der zweite Innenabstand B ₂ (q), h) eine zweite mathematische Funktion, die den Verlauf des zweiten Innenabstandes über den Umfang und die Höhe des zweiten Bohrsegmentes 43-2 beschreibt.

Der zweite Innenabstand B ₂ (<p, h) variiert in der Umfangsrichtung cp über den Umfang des zweiten Bohrsegmentes 43-2 zwischen einem zweiten Minimalwert B _m m,2 und einem zweiten Maximalwert B _ma x,2; in der Höhenrichtung h variiert der zweite Innenabstand B ₂ (<p, h) und nimmt in Richtung der zweiten Oberseite 52-2 des zweiten Bohrsegmentes 43-2 ab. Der zweite Innenabstand B ₂ (<p, h) weist einen weiteren zweiten Maximalwert B _ma x,2 auf, wobei der zweite absolute Minimalwert B _m in,2 in der Umfangsrichtung cp zwischen den beiden zweiten Maximalwerten angeordnet ist. Der zweite Innenabstand B ₂ (<p, h) ist in der Ebene 46 senkrecht zur Längsachse 44 im Bereich des zweiten absoluten Minimalwertes B _m in,2 streng monoton verlaufend.

Die Verteilung der zweiten Maximalwerte B _ma x,2 und des zweiten absoluten Minimalwertes Bmin,2 über den Umfang des zweiten Bohrsegmentes 43-2, der streng monotone Verlauf des zweiten Innenabstandes B ₂ (<p, h) im Bereich des zweiten absoluten Minimalwertes B _m in,2 und die Variation des zweiten Innenabstandes B ₂ (<p, h) in der Höhenrichtung h ermöglichen die Herstellung eines zweiten Bohrsegmentes 43-2 mit einer geringen Kontaktfläche zum Bohrkern 55. Das zweite Bohrsegment 43-2 kann lediglich im Bereich des zweiten absoluten Minimalwertes Bmin,2 in Kontakt mit dem Bohrkern 55 stehen, alle übrigen Bereiche der zweiten inneren Mantelfläche 48-2 weisen einen Spalt zum Bohrkern 55 auf.

Die dritte innere Mantelfläche 48-3 weist in der Ebene 46 senkrecht zur Längsachse 44 einen dritten Innenabstand B ₃ (cp, h) zur Längsachse 44 auf. Dabei definiert der dritte Innenabstand B ₃ (q>, h) eine dritte mathematische Funktion, die den Verlauf des dritten Innenabstandes über den Umfang und die Höhe des dritten Bohrsegmentes 43-3 beschreibt.

Der dritte Innenabstand B ₃ (<p, h) variiert in der Umfangsrichtung cp über den Umfang des dritten Bohrsegmentes 43-3 zwischen einem dritten Minimalwert B _m m,3 und einem dritten Maximalwert Bmax,s; in der Höhenrichtung h variiert der dritte Innenabstand B ₃ (<p, h) und nimmt in Richtung der dritten Oberseite 52-3 des dritten Bohrsegmentes 43-3 ab. Der dritte Innenabstand B ₃ (<p, h) weist einen weiteren dritten Maximalwert B _ma x,3 auf, wobei der dritte absolute Minimalwert B _m in,3 in der Umfangsrichtung cp zwischen den beiden dritten Maximalwerten B _ma x,3 angeordnet ist. Der dritte Innenabstand B ₃ (<p, h) ist in der Ebene 46 senkrecht zur Längsachse 44 im Bereich des dritten absoluten Minimalwertes B _m in,3 streng monoton verlaufend. Die Verteilung der dritten Maximalwerte B _ma x,2 und des dritten absoluten Minimalwertes B _m in,3 über den Umfang des dritten Bohrsegmentes 43-3, der streng monotone Verlauf des dritten Innenabstandes B3(<p, h) im Bereich des dritten absoluten Minimalwertes B _m in,3 und die Variation des dritten Innenabstandes B3(<p, h) in der Höhenrichtung h ermöglichen die Herstellung eines dritten Bohrsegmentes 43-3 mit einer geringen Kontaktfläche zum Bohrkern 55. Das dritte Bohrsegment 43-3 kann lediglich im Bereich des dritten absoluten Minimalwertes B _m in,3 in Kontakt mit dem Bohrkern 55 stehen, alle übrigen Bereiche der dritten inneren Mantelfläche 48-3 weisen einen Spalt zum Bohrkern 55 auf.

Im Ausführungsbeispiel sind das erste Bohrsegment 43-1 , das zweite Bohrsegment 43-2 und dritte Bohrsegment 43-3 im Rahmen von Fertigungsgenauigkeiten identisch ausgebildet und in der Umfangsrichtung cp um ca. 120° zueinander versetzt. Bei einem Versatz von ca. 120° sind der erste absolute Minimalwert B _m in,i , der zweite absolute Minimalwert B _m in,2 und der dritte absolute Minimalwert B _m in,3 in der Umfangsrichtung cp gleichverteilt und führen zu einem spiegelsymmetrischen Aufbau der Bohrkrone 40. Durch den spiegelsymmetrischen Aufbau können Vibrationen der Bohrkrone 40 im Bohrbetrieb reduziert und die Laufruhe der Bohrkrone 40 verbessert werden.

Der erste Innenkonus 54-1 weist eine erste Grundfläche auf, die von einer Kreisform verschieden ist und als erste Ellipsenform ausgebildet sein kann, der zweite Innenkonus 54-2 weist eine zweite Grundfläche auf, die von einer Kreisform verschieden ist und als zweite Ellipsenform ausgebildet sein kann, und der dritte Innenkonus 54-3 weist eine dritte Grundfläche auf, die von einer Kreisform verschieden ist und als dritte Ellipsenform ausgebildet sein kann.

FIG. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrkrone 60, die einen Bohrschaft 61 und einen Schneidabschnitt mit einem ersten Bohrsegment 63-1 , einem zweiten Bohrsegment 63-2 und einem dritten Bohrsegment 63-3 aufweist, in einer Ansicht auf die Oberseite der Bohrsegmente 63-1 , 63-2, 63-3.

Die Bohrkrone 60 unterscheidet sich von der Bohrkrone 20 der FIG. 2A und der Bohrkrone 40 der FIG. 4A dadurch, dass sich das zweite und dritte Bohrsegment 63-2, 63-3 vom ersten Bohrsegment 63-1 unterscheiden. Der Bohrschaft 61 ist analog zum Bohrschaft 21 der Bohrkrone 20 und zum Bohrschaft 41 der Bohrkrone 40 aufgebaut. Der Bohrschaft 61 umfasst einen Zylinder 65 mit einer Zylinderachse, die eine Längsachse 64 des Bohrschaftes 61 definiert.

Das erste Bohrsegment 63-1 umfasst eine erste innere Mantelfläche 68-1 , eine erste äußere Mantelfläche 69-1 , eine erste Unterseite und eine erste Oberseite, das zweite Bohrsegment 63-2 umfasst eine zweite innere Mantelfläche 68-2, eine zweite äußere Mantelfläche 69-2, eine zweite Unterseite und eine zweite Oberseite und das dritte Bohrsegment 63-3 umfasst eine dritte innere Mantelfläche 68-3, eine dritte äußere Mantelfläche 69-3, eine dritte Unterseite und eine dritte Oberseite. Dabei werden die erste Unterseite des ersten Bohrsegmentes 63-1 , die zweite Unterseite des zweiten Bohrsegmentes 63-2 und die dritte Unterseite des dritten Bohrsegmentes 63-3 am Bohrschaft 61 befestigt.

Die erste innere Mantelfläche 68-1 ist wie die ersten inneren Mantelflächen 28-1 , 48-1 als Abschnitt eines ersten Innenkonus, der sich in Richtung der ersten Oberseite des ersten Bohrsegmentes 63-1 verjüngt, ausgebildet. Die erste innere Mantelfläche 68-1 weist senkrecht zur Längsachse 64 des Bohrschaftes 61 einen ersten Innenabstand Bi( >, h) zur Längsachse 64 auf. Dabei definiert der erste Innenabstand B-i (<p, h) eine erste mathematische Funktion, die den Verlauf des ersten Innenabstandes über den Umfang und die Höhe des ersten Bohrsegmentes 63-1 beschreibt.

Der erste Innenabstand B-i (<p, h) variiert über den Umfang des ersten Bohrsegmentes 63-1 zwischen einem ersten Minimalwert B _m m,i und einem ersten Maximalwert B _ma x,i. Der erste Innenabstand B-i (<p, h) weist einen weiteren ersten Maximalwert B _ma x,i auf, wobei der erste absolute Minimalwert B _m in,i in der Umfangsrichtung cp zwischen den beiden ersten Maximalwerten angeordnet ist. Der erste Innenabstand B-i (<p, h) ist in der Ebene senkrecht zur Längsachse 64 im Bereich des ersten absoluten Minimalwertes B _m in,i streng monoton verlaufend.

Die zweite innere Mantelfläche 68-2 ist wie die zweiten inneren Mantelflächen 28-2, 48-2 als Abschnitt eines zweiten Innenkonus, der sich in Richtung der zweiten Oberseite des zweiten Bohrsegmentes 63-2 verjüngt, ausgebildet. Die zweite innere Mantelfläche 68-2 weist senkrecht zur Längsachse 64 des Bohrschaftes 61 einen zweiten Innenabstand 62( , h) zur Längsachse 64 auf. Dabei definiert der zweite Innenabstand 62(g), h) eine zweite mathematische Funktion, die den Verlauf des zweiten Innenabstandes über den Umfang und die Höhe des zweiten Bohrsegmentes 63-2 beschreibt.

Der zweite Innenabstand 62(g), h) variiert über den Umfang des zweiten Bohrsegmentes 63-2 zwischen einem zweiten Minimalwert B _m m,2 und einem zweiten Maximalwert B _ma x,2. Der zweite Innenabstand 62(g), h) weist einen weiteren zweiten Maximalwert B _ma x,2 auf, wobei der zweite absolute Minimalwert B _m in,2 in der Umfangsrichtung g) zwischen den beiden zweiten Maximalwerten angeordnet ist. Der zweite Innenabstand 62(g), h) ist in der Ebene senkrecht zur Längsachse 64 im Bereich des zweiten absoluten Minimalwertes B _m in,2 streng monoton verlaufend. Die dritte innere Mantelfläche 68-3 ist wie die dritten inneren Mantelflächen 28-3, 48-3 als Abschnitt eines dritten Innenkonus, der sich in Richtung der dritten Oberseite des dritten Bohrsegmentes 63-3 verjüngt, ausgebildet. Die dritte innere Mantelfläche 68-3 weist senkrecht zur Längsachse 64 des Bohrschaftes 61 einen dritten Innenabstand Bs(cp, h) zur Längsachse 64 auf. Dabei definiert der dritte Innenabstand 63(g), h) eine dritte mathematische Funktion, die den Verlauf des dritten Innenabstandes über den Umfang und die Höhe des dritten Bohrsegmentes 63-3 beschreibt.

Der dritte Innenabstand 63(g), h) variiert über den Umfang des dritten Bohrsegmentes 63-3 zwischen einem dritten Minimalwert B _m m,3 und einem dritten Maximalwert B _ma x,3. Der dritte Innenabstand 63(g), h) weist einen weiteren dritten Maximalwert B _ma x,3 auf, wobei der dritte absolute Minimalwert B _m in,3 in der Umfangsrichtung <p zwischen den beiden dritten Maximalwerten angeordnet ist. Der dritte Innenabstand 63(g), h) ist in der Ebene senkrecht zur Längsachse 64 im Bereich des dritten absoluten Minimalwertes B _m in,3 streng monoton verlaufend.

Im Ausführungsbeispiel der FIG. 6 sind das zweite und dritte Bohrsegment 63-2, 63-3 identisch ausgebildet und unterscheiden sich vom ersten Bohrsegment 63-1 dadurch, dass der erste absolute Minimalwert B _m in,i kleiner als der zweite und dritte absolute Minimalwert B _m in,2, Bmin,3 ist. Dies führt dazu, dass das zweite und dritte Bohrsegment 63-2, 63-3 keine Kontaktfläche zum Bohrkern 75 aufweisen. Die Kontaktfläche zwischen den Bohrsegmenten 63-1 , 63-2, 63-3 und dem Bohrkern 75 ist auf den Bereich des ersten absoluten Minimalwertes Bmin,i beschränkt.