Viele der bekannten Bohrertypen können Löcher in verschiedenste Werkstoffe erzeugen. Diese Löcher sind jedoch in der Regel von nur einigen Millimeter bis zu wenigen Zentimeter im Durchmesser.
Was ist aber, wenn eine größere Öffnung gebraucht wird, wie ein Kanal oder der Platz für die Durchführung einer Rohrleitung? In genau diesen Fällen wird der Kernbohrer
Er wird vor allem im Bauwesen eingesetzt, wo des Öfteren gleichmäßige Röhren im Beton oder in Mauern notwendig sind, um beispielsweise Rohre zu verlegen. Für den inneren Teil von der Bohrung, nicht das entstandene Loch, sondern der bei der Bohrung erhaltene Bohrkern – interessiert sich dagegen die Geologie und die Archäologie.
Auf diesem Gebiet werden zylinderförmige Bohrkerne als Ganzes benötigt, um sie im Anschluss wissenschaftlich auszuwerten. Die verschiedenen Erdschichten zeigen das Wetter im Laufe der Jahrhunderte.
Inhaltsverzeichnis
Funktionsprinzip
Beim Kernbohren führt der Kernbohrer eine kreisförmige Schnittbewegung in ein fest stehendes Material aus. Um einen Bohrvorschub und somit einen Materialabtrag zu erzeugen, muss auf die Bohrkrone ein Druck ausgeübt werden.
Vorteile des Kernbohrers
Die Vorteile des Kernbohrens liegen im Vergleich zu anderen Bohrtechniken in der Zeitersparnis. Bohrvorgänge mit Spiralbohrern und Bohrmaschine erfordern vier Arbeitsschritte:
- Der Bohrer muss genau platziert werden.
- Es muss vorgebohrt werden.
- Das Werkzeug (Spiralbohrer mit gewünschtem Durchmesser) muss gewechselt werden.
- Es muss gebohrt werden.
Mit dem Kernbohrer werden diese vier Arbeitsschritte in einem Schritt abgearbeitet und somit enorm viel Zeit gespart. Im Kernbohrer ist nämlich ein Zentrierstift
Durch die Zentrierung entstehen auch während des Bohrvorgangs keine bzw. Nur sehr geringe Vibrationen. Der Span wird vom Kernbohrer aus dem Körper effizient entfernt und somit fällt geringer Abfall an. Außerdem entstehen beim Kernbohren glatte Bohrlöcher ohne Kanten und Brüche, was eine Nachbearbeitung erspart.
Einsatzgebiet
Die Vielzahl der Einsatzgebiete von Kernbohrern macht die Anwendung und Auswahl des richtigen Kernbohrers erheblich schwierig. Das Material und die Bohrtiefe spielen hierbei eine grundlegende Rolle. Du solltest also besonders für das zu bearbeitende Material den richtigen Kernbohrer auswählen. Die am Markt gängigsten Kernbohrer sind vom Typ HSS und TCT.
Kernbohrungen werden heute in einer Vielzahl von Anwendungen angewendet. Alle aufzuzählen würde hier den Rahmen sprengen, deshalb im Folgenden eine kleine Auswahl:
- Löcher bohren (zum Beispiel Schienen)
- Leitungsabschnitte herstellen (zum Beispiel Rohre)
- Abnahme von Bodenproben
Bei Kernbohrungen mit Bohrdurchmessern von 600 bis 1000 mm spricht man von Großlochbohrungen. Diese Bohrdurchmesser kommen beispielsweise beim Straßen- und Tiefbau vor und können im privaten Bereich vernachlässigt werden.
Wenn das zu bohrende Werkstück sehr tief liegt gibt es die Möglichkeit zwischen dem Kernbohrer und dem Werkzeug Verlängerungsrohre
Fertigung
Kernbohrer benötigen eine hohe Präzision sowohl in der Geometrie als auch im Rundlauf, weshalb Sie in der Regel im Vollschliff hergestellt werden. Bei der hochpräzisen Fertigung qualitativ hochwertiger Kernbohrer wird durch konstruktive Maßnahmen sowie durch gezielte Auswahl der Materialien und Beschichtungen die Ableitung des bei Verwendung entstehenden Spans optimiert.
Für eine hohe Lebensdauer wird bei der Fertigung von qualitativ hochwertigen Kernbohrern auf die Verwendung hochwertiger Stahlsorten geachtet.
Materialien
TCT-Hartmetall Kernbohrer
HSS-Kernbohrer
Die Bohrung von diesen Materialien ist zwar für das Werkzeug nicht anspruchsvoll, jedoch bestimmt die Qualität des Kernbohrers bzw. des Materials aus dem diese gefertigt sind dessen Lebensdauer. Ein Kernbohrer mit höherer Fertigungsqualität besitzt in der Regel auch eine höhere Hitzebeständigkeit und ist somit resistenter gegen Wärmeeinfluss.
Weiterverarbeitung
Durch Weiterverarbeitung werden Kernbohrer beschichtet, um besondere Eigenschaften zu gewährleisten. Meistens dient eine Hartstoffbeschichtung zur Erhöhung der Lebensdauer bzw. der Hitzebeständigkeit und bzw. oder der Optimierung der Spanableitung. Diese werden besonders für die Bearbeitung von Edelstahl empfohlen.
Manche Hersteller bieten auch Kernbohrer mit einer Kobalt-Beschichtung an, welche besonders gute Eigenschaften bei Leistung und Hitzebeständigkeit aufweist. Anders als HSS-Kernbohrer eignen diese sich auch für das Kernbohren von Edelstahl.
Kühlung
Beim Bohren von Werkstücken entsteht Reibung, diese wiederum führt zur Wärmebildung. Deshalb darfst du die Kühlung sowohl vom Kernbohrer als auch von der Bohrstelle nicht außer Acht lassen. Im Handel findest du hier eine breite Auswahl an verschiedenen kühlendes Schneidpasten und -ölen
Wenn du besonders gute Ergebnisse erzielen möchtest oder eine lange Lebensdauer deiner Kernbohrer so hoch wie möglich halten möchtest, solltest du hierbei auf eine gute Qualität achten. Achte bei der Auswahl der Kernbohrer auf vorhandene Qualitätssiegel beziehungsweise auf eine zertifizierte Herstellung.
Aufgabe des Zentrierstifts
Viele halten den Zentrierstift für eine Art Zubehör. Der Zentrierstift
- Durch die Zentrierung mit dem Zentrierstift behält der Kernbohrer seine Position ohne das er verrutscht. Somit erhöht der Zentrierstift die Sicherheit einer genauen Bohrung.
- Die oben erwähnte Kühlung wird durch den Zentrierstift gewährleistet, denn Schneidöle gelangen über den Zentrierstift in die Bohrkrone
Schnitttiefen
Je nach dem welche Anforderungen dein Vorhaben besitzen, sind Kernbohrer mit unterschiedlichen Schnitttiefen verfügbar. Gängig sind Schnitttiefen von 30 mm, 55 mm und 110 mm.
Durchmesser des Kernbohrers
Je nach dem welchen Bohrdurchmesser du für dein Vorhaben benötigst, musst du einen Kernbohrer mit dem entsprechenden Kernbohrdurchmesser auswählen. Hier sind Durchmesser von 12 mm bis 130 mm gängig. Wenn du einen größeren Durchmesser brauchst, bieten die meisten Hersteller auch Kernbohrer mit Kernbohrdurchmessern von bis zu 150 mm – 200 mm an.
Spezialfälle wie Kernbohrer mit Kernbohrdurchmessern von bis zu 1000 mm sind zwar auch erhältlich, kommen jedoch im privaten Bereich nahezu gar nicht vor (siehe Einsatzgebiete „Großlochbohrungen“).
Nasstrocken- oder Trockenkernbohren
Generell gibt es zwei unterschiedliche Arten des Kernbohrens, das Nasstrocken- und Trockenkernbohren. Wie der Name verrät, kommt beim Nasstrockenkernbohren eine Flüssigkeit, nämlich Wasser zum Einsatz.
Durch den Einsatz von Wasser werden Vibrationen und die Entstehung von Staub vollständig vermieden. Das Nasstrockenkernbohren wird vor allem im Außeneinsatz empfohlen, wo enorm viel Staub entstehen und gesundheitliche Schäden verursachen kann.
Beim Nasstrockenkernbohren wird eine Umfangsgeschwindigkeit von 6 m/s empfohlen. Es reicht in der Regel normaler Wasserleitungsdruck aus. Die Menge des Wassers ist abhängig vom Durchmesser des Kernbohrers. Eine zu geringe Wassermenge führt zu erhöhtem Verschleiß des Kernbohrers. Eine zu hohe Wassermenge behindert den Vorschub. Richte dich dementsprechend nach den Angaben des Werkszeugherstellers.
Im Inneneinsatz empfiehlt es sich auf das Trockenkernbohren in Kombination mit einem Staubsauger zurückzugreifen. Den entstehen Staub kannst du mithilfe des Staubsaugers effizient aufsaugen. Die Nasstrockenkernbohrmaschine bietet gegenüber der Trockenbohrmaschine in der Regel eine höhere Lebensdauer. Beim Trockenkernbohren wird eine Umfangsgeschwindigkeit von 2 – 5 m/s empfohlen.
Eine allgemein empfehlenswerte Trockenkernbohrmaschine ist die Holzinger HKB1500-80
Die Umfangsgeschwindigkeiten solltest du unbedingt einhalten, um die Lebensdauer der Kernbohrer nicht zu vermindern. Die Umfangsgeschwindigkeit muss dem Material angepasst werden. Bei sehr harten Werkstoffen ist eine eher geringere, bei abrasiven Materialien eine höhere Umfangsgeschwindigkeit zu wählen.
Auswahl der Bohrmaschine
Bei der Wahl der geeigneten Bohrmaschine solltest du folgende drei Kriterien beachten:
Die Häufigkeit der Nutzung: Bei einer hohen Nutzung solltest du eine Bohrmaschine auf einem Gestell (Empfehlung: Fein Industrie-Bohrständer IBS 16 – 90320223000) vorziehen.- Einsatzort: Wenn du vor hast in Innenräumen zu bohren, empfehle ich dir eine Trockenkernbohrmaschine sowie einen Staubsauger zu verwenden. Hast du eher vor im Freien zu bohren, dann entscheide dich für eine Nasstrockenkernbohrmaschine.
- Schnitt- bzw. Bohrtiefe: Für Schnittlängen bzw. Bohrtiefen bis zu 500 mm reicht eine Kernbohrmaschine mit einer Leistung von 2000 W und einer Versorgungsspannung in Höhe von 220 V. Möchtest du tiefer bohren, brauchst du eine Kernbohrmaschine mit doppelter Leistung (4000 W) und einer Versorgungsspannung in Höhe von 380 V.
Befestigung der Kernbohrmaschine
Um eine möglichst hohe Präzision zu erzielen können Kernbohrmaschinen mit unterschiedlichen Befestigungsarten ausgestattet sein. Die Befestigung mit Dübeln empfiehlt sich für Bohrungen mit hoher Präzision.
Kann die Kernbohrmaschine nicht mit Dübel befestigt werden, kannst du Sie mit Saugnäpfen auf der Werkbank bzw. auf einem anderen stabilen Untergrund befestigen. Alternativ zur Befestigung kannst du auch Stützen verwenden. Bei der Auswahl der Befestigung ist vor allem darauf zu achten, dass diese fest verschraubbar sind.
Sicherheit
Bitte denke auch an deine eigene Sicherheit, denn Arbeitsschutz sollte immer an erster Stelle kommen. Bei spanenden Arbeiten solltest du in allen Fällen Gehörschutz
Nachschleifen
Mit der Zeit nutzen sich die Kernbohrer ab und verlieren Ihre Effizienz. Durch das Nachschleifen kannst du die Effizienz deiner Kernbohrer wiederherstellen. Dies kann bei teuren Kernbohrern und bei häufiger Verwendung wirtschaftlich sein. Hierzu gibt es Schleifmaschinen (Empfehlung: Euroboor ERM.100/3) speziell für Kernbohrer.
Du kannst den Kernbohrer aber auch mit so genannten Schärfplatten nachschärfen. Befestige hierzu eins bis zwei Schärfplatten auf einer festen Arbeitsfläche und führe zwei bis drei vertikale Anbohrungen mit geringer Wassermenge und geringer Drehzahl aus.
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