Bohrhammer

Bohrhämmer werden verwendet um Löcher in Beispielweise Stein oder Beton zu bohren. Das Material wird durch den Schlagimpuls des Bohrers zermürbt. Durch die Drehbewegung wird die Schneide des Bohrers umgesetzt und dabei Material ausgebrochen. Der Bohrhammer wird meist von Hand Bedient. Je nachdem wie er angetrieben wird unterscheidet man zwischen pneumatischen und elektrischen Bohrhämmern.

Pneumatischer Bohrhammer

Pneumatische Bohrhämmer werden mit Druckluft betrieben. Ein Kolben der durch Druckluft angetrieben wird schlägt auf ein Schlagstück. Dieses Schlagstück schlägt wiederrum auf das Einsteckende. Es wird durch ein Kugel- oder Flatterventil gesteuert und ist mit einer Umsetzvorrichtung versehen. Diese Umsetzvorrichtung bewirkt durch einen Rückprall eine Drehung des Schlagstückes und der eingesteckten Bohrstange. So wird im jeweils entlastetem Zustand ein Umsetzen des Bohrmeißels erreicht. Pneumatische Bohrhämmer haben, ja nach Verwendungszweck, ein Gewicht zwischen 10 und 50 kg. Im Bergbau liegt es typischerweise bei 42 kg. Das Gewicht der Bohrsäule und der Lafette kommt auch noch dazu.
In den 1860er Jahren wurden die ersten pneumatischen Bohrhämmer, anfangs für den Tunnelbau und später für den Bergbau, entwickelt. Die Flottmann-Werke in Herne war das wichtigste Unternehmen in der Produktion von Bohrhämmern.

Abführen des Bohrmehls

Das Bohrmehl wird trocken oder nass aus dem Bohrloch entfernt. Im Tagbau wird vor allem die trockene Luftspülung angewandt. Dabei wird Druckluft durch die hohle Bohrstange zum Meißel geführt und befördert das Bohrklein im Ringraum zwischen Bohrstange und Bohrlochwand nach außen. In besonderen Fällen wird das Bohrmehl abgesaugt.
Die nasse Wasserspülung wird, wegen der Gefahr durch Steinstaub, unter Tage fast ausschließlich verwendet. Sie bietet auch den Vorteil einer effektiven Meißelkühlung und einer wirksamen Staubbekämpfung. Die Wasserspülung wird aus wirtschaftlichen Gründen über Tage nicht verwendet, weil neben der Druckluftversorgung auch eine Frischewasserversorgung nötig wäre und das verschlammte Spülwasser entsorgt werden müsste. Die Druckluft wird mit einem Kompressor erzeugt dadurch kann bei der Luftspülung auf eine Wasserversorgung verzichtet werden.

Elektrischer Bohrhammer

Elektrische Bohrhämmer werden dort verwendet, wo keine Druckluft zur Verfügung steht. Der Unterschied zwischen elektrischen und pneumatischen Bohrhämmern besteht darin, dass der elektrische Bohrhammer weniger Leistung aufweist. Der Bohrhammer zeichnet sich gegenüber der ebenfalls elektrisch betriebenen Schlagbohrmaschine vor allem durch niedrigere Schlagzahl bei wesentlich höherer Schlagenergie aus.

Bohrhämmer haben einen in axialer Richtung beweglichen Bohrer anders als die Schlagbohrmaschine. Über das Schlagwerk wird die zum Bohren in hartem Material benötigte Schlagenergie erzeugt. Federschlagwerke oder pneumatische Schlagwerke werden in Bohrhämmer am häufigsten verwendet. Eine bewegliche Masse wird auf den Bohrer geschlagen, der die Energie auf das Bohrmaterial überträgt.
Das pneumatische Schlagwerk besteht aus Antriebslager oder Exzenterrad, Kolben, Schläger und Schlagbolzen. Das Antriebslager oder das Exzenterrad setzen die Rotationsbewegung des Elektromotors in eine Hubbewegung des Kolbens um. Bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens entsteht ein Unterdruck, der den Schläger nach hinten zieht. Bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens entsteht ein Überdruck zwischen Kolben und Schläger (Kompression), die den Schläger nach vorne beschleunigt. Der nach vorne fliegende Schläger trifft auf den Schlagbolzen und gibt seine kinetische Energie (Schlagenergie) ab. Der Impuls des Schlägers wird vom Schlagbolzen auf den Werkzeugschaft des Bohrers oder Meißels übertragen. Der Schlagbolzen ist im Wesentlichen ein präzises Drehteil aus gehärtetem Stahl, welches neben der Impulsübertragung zudem das Innere der Maschine mit einem Dichtring gegen Staub und Verschmutzung schützt. Um beim Blockieren des Bohrers eine Beschädigung der Mechanik und vor allem ein für den Anwender gefährliches Drehmoment auf die Maschine zu verhindern, sind Bohrhämmer in der Regel mit einer Sicherheitskupplung ausgestattet.
Der Bohrer muss gleichzeitig eine Dreh- und Axialbewegung ausführen.
Während bei Schlagbohrmaschinen der Bohrer und das Spannfutter fest miteinander verbunden sind, weshalb das Futter die Axialbewegung mitmachen muss, ist dieses Konzept für Bohrhämmer nicht geeignet. Zum einen würde die kraftschlüssige Spannung des Bohrers im Futter durch die Vibration gelockert, zum anderen ginge durch die relativ große Masse des Futters viel kinetische Energie verloren. Deshalb wurde 1975 mit SDS-Plus ein Bohreraufnahmesystem entwickelt, bei dem der Bohrer entlang der Drehachse um etwa 1 cm frei beweglich ist. Für große Bohr- oder Meißelhämmer ist das SDS-Max-System erhältlich. Die Förderung des Bohrmehls erfolgt durch die spiralförmigen Nuten des Bohrers.

1932 wurde der erste Bohrhammer in Serie von Bosch hergestellt (Boschhammer). Ein Drallschlagwerk zum Bohren und Meißeln war vorhanden und er besaß sogar eine Sicherheits-Kuppel.

Beim arbeiten mit Bohrhämmern entsteht sehr viel Lärm. Es ist aber in den letzten 20 Jahren gelungen den Schallpegel von 125 dB (A) auf 108 dB (A) zu senken.
Durch verschiedene Getriebeübersetzungen und dem Einsatz eines Wechselfutters können viele Bohrer auch meißeln oder ohne Schlag bohren wie zum Beispiel für Fliesen, Stahl oder Holz.
Bohrhämmer mit Akku sind zwar vom Stromnetz unabhängig dafür aber wesentlich schwerer. Zudem haben die Akkus durch den hohen Stromverbrauch auch keine lange Betriebsdauer.
Daher, dass Schlaghämmer und Meißelhämmer keinen Drehantrieb haben sind sie nur zum meißeln, zum Fliesen entfernen etc. verwendbar. Meißelhämmer sind in der Regel schlagstärker und leichter Bohrhämmer mit vergleichbarer Leistungsaufnahme und günstiger als Bohrhämmer mit vergleichbarer Schlagenergie.