Bohren kann jeder ...

Beim Bohren in Beton kann man viel Zeit und Energie verlieren. Umso wichtiger ist die Pfle-ge der Details. Würde der Monteur auf optimaler Arbeitshöhe stehen, würde er viel Kraft sparen. Bild: Bosch

Befestigungstechnik.  Das Bohren in Keramik, Stein & Co. ist auf den ersten Blick recht einfach. Doch der Vorgang ist komplex und es lohnt sich, die Details zu beachten. Mit wenigen einfachen Massnahmen lässt sich die Bohrleistung steigern und Verbrauchsmaterial sparen.

Ein Loch in den Beton bohren kann jeder. Oder fast jeder, denn das gelingt recht einfach, solange der Bohrer in Ordnung ist, die Maschine auch dafür taugt und kein Hindernis auftaucht. Früher oder später kommt aber jeder Monteur an den Punkt, bei dem einer oder gleich mehrere dieser Faktoren ausfallen beziehungsweise eintreffen. Die Folgen sind Einschränkungen beim Tiefengewinn, da klemmen oder brechen plötzlich Bohrkronen ab und Monteure ermüden: Das Bohren auf der Baustelle ist ein wichtiger Faktor in der Montageplanung. Dies besonders dann, wenn sehr viele Löcher in sehr hartes Material gebohrt werden müssen, was viel Zeit und Verbrauchsmaterial – also Bohrer – benötigt. Für eine abgehängte Deckenkonstruktion braucht es schnell einige Tausend Bohrlöcher. Aufgrund der statischen Aufgaben enthalten Betondecken in der Regel auch einen hohen Anteil Armierung, welche den Arbeitsfortschritt bremsen kann. Doch auch bei der Fenster- und Türenmontage ist die Schlagbohrmaschine sehr gut ausgelastet. Diese Abläufe verdienen entsprechend viel Aufmerksamkeit.

Die richtige Maschine wählen

Dabei wirkt sich eine verlängerte Bohrzeit um wenige Sekunden pro Loch massiv auf die Montagezeit aus. Es lohnt sich, die Arbeitsweise zu analysieren und nötigenfalls zu optimieren. Dabei gilt es, nicht nur Details wie etwa die Wahl des Bohrers zu hinterfragen, sondern das Zusammenspiel des Dreigestirns Maschine, Bohrer und Mensch. «Das Bohrgerät muss auf die Anwendung abgestimmt sein», sagt Markus Meierhofer von der Hilti-Forschungsabteilung. Die richtige Maschinengrösse zu wählen, ist aber recht simpel, denn die Geräte sind grössenabhängig mit der jeweilig passenden Bohreraufnahme ausgerüstet. Die Aufnahmekapazität am Futter bestimmt den Bohrdurchmesser, denn der Durchmesser des Bohrschaftes sollte in etwa dem der Bohrkrone entsprechen. Man muss also nur Bohrer auswählen, die diesem Dickenverhältnis entsprechen, und die Maschine wählen, in die solche Bohrer passen. Maschinen zum Montieren von einfachen Schreiner- und Fensteraufträgen weisen normalerweise einen Futterdurchmesser von 10 mm auf, eignen sich also bis zu einem Bohrlochdurchmesser dieser Grösse optimal. Natürlich kann man damit auch grössere Löcher bohren, doch die Effizienz nimmt aufgrund des zu schwachen Schlagwerks ab. Zusätzlich steigt die Gefahr des Verklemmens im Bohrloch, denn leichtere Maschinen lassen sich schneller beschleunigen. Sie neigen daher beim Verkanten im Bohrloch zu Eigendrehung. Das kann für den Bediener unangenehme Folgen haben, vor allem, wenn er dabei auf einer Leiter steht. Moderne Maschinen weisen daher eine Rutschkupplung auf. Noch besser wären Systeme, die bei grosser Beschleunigung die Stromzufuhr unterbrechen.

Fett bringt Kraft und Lebensdauer!

«Oft wird die Schmierung am Bohrfutter sträflich vernachlässigt», sagt Markus Meierhofer. Denn genau dies würde die Maschinen deutlich effizienter machen. «Die Nuten zur Übertragung der Drehkräfte sowie die Kugelbahn im Futter muss man unbedingt immer gefettet halten. Nur so erfolgt eine saubere Kraftübertragung des Schlagwerkes auf den Bohrer, auch bei kleinen Durchmessern», erklärt Meierhofer. Die Bohrfutter würden zusätzlich auch weniger schnell ausleiern und die Bohrer länger halten, solange die Schmierung erfolgt. «Anhand der Prägung am Schaftkopf kann man zudem sehen, ob ein Schlagwerk noch richtig funktioniert», erklärt Meierhofer. Erfolgt der Hammerschlag nicht mehr zentriert auf den Schaftkopf, leidet die Kraftübertragung und die Bohrer werden schnell beschädigt. «In diesem Fall drängt sich die Auswechslung dieser Teile auf», erklärt der Fachmann.

Der Bohrer im Fokus

Eigentliches Herzstück beim Bohren von Löchern in Beton ist der Bohrer selber. Dabei kommt der Beschaffenheit und der Befestigung der Meisselkrone grosse Bedeutung zu. Beton ist eine amorphe Masse von Komponenten mit ganz unterschiedlichen Eigenschaften. Dabei ist die verbindende Zementmasse relativ weich. Viel härter sind die einzelnen groben Körner des Kiesanteils. Es ist daher schwierig, mittels Hammerbohrer überhaupt ein regelmässiges, zylindrisches Loch zu bekommen, denn an den harten Komponenten neigt der Bohrer zum Abdrängen.

Vier sind besser als zwei

Hochwertige Schneiden sind daher bis zu 1,5 cm lang, gemessen von der Bohrspitze in Richtung Schaft. Diese Länge erleichtert die Führung im Bohrloch. Grundsätzlich sind beim Bohren in harten Materialien vier Schneiden besser als zwei. Doch die Qualität eines Bohrers nur auf die Anzahl Schneiden zu relativieren, greift definitiv zu kurz. Vielmehr kommt es auf das Zusammenspiel verschiedener Komponenten an. Zum Beispiel die Verankerung der Schneide: Ist das Hartmetallstück nur aufgelötet, kann bei grösserer Wärmentwicklung eine Ablösung erfolgen, das Lötgut gibt die Schneide frei. Bei hochwertigen Bohrern ist die Schneidekrone fest mit dem Schaft verschweisst und auch bei grosser Hitze nicht mehr lösbar.

Stahl als Prüfstein

Hitze an der Bohrspitze entwickelt sich besonders dann, wenn Armierungsstahl getroffen wird. In solchen Fällen zeigt sich die Qualität eines Bohrers. Denn Stahl ist ein Werkstoff, der sich mit Hartmetallschneiden fast nicht, mit HSS-Schneiden aber sehr gut zerspanen lässt. Diese würden im Beton sehr schnell abstumpfen und durch die Schlagenergie zerstört. Das Durchbohren von Armierungsstahl ist für Schneiden so oder so eine Tortur, das lässt sich aber kaum vermeiden, ausser man verwendet einen Hindernisdetektor. «Trifft man auf Stahl, muss sich der Bohrer gleich mehrfach bewähren», sagt Meierhofer. So kommt es leicht zum seitlichen Abdrängen, was sich durch breite Schneiden und die dadurch bessere Führung entschärfen lässt. Der Bohrer kann aber auch gleich ganz verklemmen. Dabei ist eine funktionierende Rutschkupplung mit eventueller Stromabschaltung von zentraler Bedeutung. Ist keine Kupplung eingebaut, wirken kurzzeitig enorme Kräfte auf Krone, Schaft, Bohrfutter und ganz am Schluss auch auf den Monteur ein respektive auf seine Handgelenke.

Verschleissgrad sichtbar?

Nachgeben wird immer das schwächste Glied in der Kette. Meistens versagen dabei die Materialübergänge oder Bearbeitungswechsel am Bohrer, also der Übergang von der Schneide zur Wendelschnecke oder von dieser zum Schaft. Bei der Bearbeitung haben sich kalt umgeformte Stähle besser bewährt, als wenn die Wendel gefräst wurde. Ob der Körper eines Bohrers kalt geformt oder gefräst ist, lässt sich anhand der Bearbeitungsspuren erkennen. Bei gefrästen Bohrmehlwendeln sind radiale Frässpuren erkennbar, während kalt geformte Stähle Bearbeitungsspuren in Längsrichtung aufweisen. Die Firma Hilti fügt zudem an ihren Bohrern Orientierungsmittel an, um den Verschleissgrad sichtbar zu machen. Sowohl seitlich an der Bohrkrone wie auch an der Wendelkante ist jeweils eine kleine Nut eingeprägt. Ist diese noch sichtbar, gilt der Bohrer als wenig abgenutzt. Bei der Bohrkrone füllt sich die Nut beim Bohren zudem mit Bohrmehl, was die Sichtbarkeit dieser Markierung erhöht.

Lebensdauer ist kalkulierbar

Bricht ein Hilti-Bohrer trotz sichtbarer Verschleissnuten, wird er ohne weiteres ersetzt. «Die Lebensdauer eines Bohrers hängt sehr stark vom Verhalten bei Eisentreffern ab», sagt Meierhofer. Als Grundregel rechnet der Fachmann mit der einfachen Formel: Kronendurchmesser mal zwei ergibt die Anzahl möglicher Bohrmeter. Ein Bohrer von 8 mm Durchmesser sollte also zumindest 16 m kumulierte Bohrlochtiefe erreichen. Die Lebensdauer eines Bohrers verlängern kann man durch einige ganz einfache Tricks. So sollte beim Hammerbohren nur so viel Druck auf das Werkzeug wirken, dass der Hammer frei schlagen kann, also immer knapp am Druckpunkt. In reinem Beton lässt sich der Arbeitsfortschritt durch mehr Druck deutlich steigern. Trifft der Bohrer unter hohem Anpressdruck aber auf Bewehrungsstahl, erfolgt anstelle des schlagenden Rundmeisselabtrags nur ein Abschaben des Stahls. «Der schlagende Abtrag wäre aber deutlich effizienter, deshalb sollte die Maschine stets mit wenig Druck in Schlagdistanz gehalten werden, zu viel ist aber kontraproduktiv», so Markus Meierhofer.

Es geht auch ohne Druck!

Anpressdruck steigert also die Bohrleistung nur wenig – im Gegenteil, wer viel Kraft einsetzt, ermüdet deutlich schneller. Die Folge ist verkrampftes Arbeiten, was sich auch auf die Führung der Maschine auswirkt. Lange Bohrer werden gerne beim Bohren gebogen, die Kraftübertragung verschlechtert sich. Das Durchbiegen des Bohrers senkt zudem die Lebensdauer, es herrscht Bruchgefahr durch Überlastung. «Grundsätzlich sollte man sowieso immer mit dem kürzest-möglichen Bohrer arbeiten, die Führung der Maschine ist deutlich einfacher», erklärt Meierhofer. Zusätzlich lohnt es sich, regelmässig das Bohrmehl aus dem Bohrloch zu schaffen. Dieses speichert die entstehende Wärme im Bohrloch und sorgt für eine Bremswirkung entlang des Bohrers.

Bohren in Beton und stein

Beton: Was muss man beachten?

  • Bohrerdurchmesser auf Schaftdurchmesser abstimmen, entsprechende Maschinengrösse wählen
  • Aufnahmenuten stets gefettet halten.
  • Nur wenig Arbeitsdruck ausüben, vor allem wenn man auf Armierungsstahl trifft
  • Kürzest-möglichen Bohrer wählen
  • Bohrmehl regelmässig ausbringen
  • Bohrer nicht biegen
  • Maschinen mit Rutschkupplung verwenden
  • Kronendurchmesser regelmässig kontrollieren

Bohren in edelstahl und keramik

Edelstahl: Wenn es zäh wird

Für das Bohren in Edelstahl braucht es deutlich härtere Materialien als für normalen Stahl. 5 bis 8% Kobalt in der sonst üblichen Hochleistungsschnellstahl-(HSS-)Legierung macht Bohrer für das Arbeiten in Edelstahl tauglich. Beim Bohren soll leichter Vorschubdruck ausgeübt werden. Die Drehzahl sollte man je nach Bohrerdurchmesser anpassen. Zu langsames Drehen ist günstiger als zu schnelles. Zu beachten ist dabei die Spanbildung. Schwarz gefärbte kleine Späne deuten auf eine zu hohe Drehgeschwindigkeit hin. Bei Bohrdurchmessern bis 6 mm sollten 1500 bis 2000 Umdrehungen nicht überschritten werden. Bei grösseren Bohrern liegt der optimale Wert bei 500 bis 700 Umdrehungen. Ab und zu ein Tropfen Öl auf die Bohrstelle ver- mindert die Reibung und damit die Temperaturentwicklung. Überhitzte, angelaufene Bohrer sollen nicht kalt abgeschreckt werden. Die Härtung mittels Wasser ist nicht kontrollierbar. Härtet man zu fest, kann dies zum späteren Abbrechen der Schneiden führen. Diese Anlaufstellen muss man beim Nachschärfen entfernen.

Keramik: Schlagen verboten

Aussen hart, innen weich – diese Eigenschaften machen das Durchbohren von Keramikbelägen zur Zitterpartie. Bruchplatten kann man nicht reparieren, nur auswechseln. Verwendung sollten sehr scharfe Bohrer mit Diamant- oder Hartmetallschneiden finden. Das Schlagwerk muss dabei unbedingt ausgeschaltet sein. Die Spanabnahme erfolgt schabend, man muss dem Vorgang entsprechend Zeit lassen. Die Belastung auf Bohrer und Material lässt sich durch Schmierung und Kühlung mit Wasser etwas vermindern. Zur Schonung der Diamant- schneide sollte man nach dem Durchbohren des Keramikbelages die Maschine sofort anhalten und mit einem Steinbohrer weiterbohren. Grössere Löcher, etwa für Elektroinstallationen, lassen sich mit diamantbestückten Kronenbohrern ausführen.

wi

Veröffentlichung: 15. März 2012 / Ausgabe 11/2012

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