CH623385A5

CH623385A5 -

Info

Publication number: CH623385A5
Application number: CH1248777A
Authority: CH
Inventors: Paul Deutschenbaur; Wolfgang Lippacher
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1976-11-04
Filing date: 1977-10-12
Publication date: 1981-05-29
Also published as: AT356464B; BE859584A; GB1569904A; DE2650598A1; YU235877A; ATA731377A; CA1071910A; AU3025577A; SE7712260L; JPS5944522B2; AU511688B2; JPS5358104A; FR2370189B1; MX144980A; FR2370189A1; ES231778Y; US4157677A; ES231778U; SE433240B

Description

Die Erfindung betrifft einen Selbstbohrdübel mit Bohrkrone, mit sich von der Bohrkrone aus über einen Teil der 45 Länge des Dübels erstreckenden Längsschlitzen und mit einer, einen zylindrischen Bereich und einen bohrkronensei-tigen daran anschliessenden, sich zur Bohrkrone hin verjüngenden Bereich aufweisenden Zentrahlbohrung zur Aufnahme eines sich zumindest teilweise entsprechend der Zentralboh- 50 rang konisch verjüngenden Spreizkörpers.

Es sind Selbstbohrdübel bekannt, welche rohrförmig ausgebildet sind und an ihrem bohrseitigen Stirnende eine Bohrkrone aufweisen. Diese bekannten Selbstbohrdübel weisen eine Zentralbohrung auf, welche sich zur Bohrkrone 55 hin erweitert und der Aufnahme eines sich entsprechend erweiternden Spreizkörpers dient.

Der Setzvorgang dieser bekannten Selbstbohrdübel erfolgt dadurch, dass nach Einsetzen des Dübels in einen Bohrhammer oder dergleichen durch auf den Dübel abgegebene 60 drehende und schlagende Bewegung im Aufnahmematerial eine Ausnehmung gebohrt wird. Die Bohrkrone des Selbstbohrdübels zerkleinert dabei das abgebaute Aufnahmematerial in grössere und kleinere Teile. Die kleineren Teile, welche zumeist eine mehlartige Form annehmen, können bereits 65 während dem Bohrvorgang durch am Aussenmantel des Dübels angeordnete wendeiförmige oder axial verlaufende Nuten austreten. Das von der Bohrkrone unvollständig zerkleinerte Material sammelt sich dagegen in der Zentralbohrung an und kann sich zu einem festen Pfropfen verdichten. Nach Beendigung des Bohrvorganges muss der Selbstbohrdübel aus der Ausnehmung herausgezogen werden, um die Zentralbohrung vom verdichteten Bohrgut befreien zu können. Ausserdem muss die Ausnehmung zusätzlich von weiteren abgebauten Teilchen gesäubert werden. Nachdem die Ausnehmung im Aufnahmematerial und die Zentralbohrung im Selbstbohrdübel gereinigt sind, kann der Dübel bohrkronenseitig mit einem Spreizkörper versehen sein. Durch Einwirken einer Schlagbewegung auf den Dübel wird der am Grund der Ausnehmung aufstehende Spreizkörper vom bohr-kronenseitigen Ende des Dübels her in die Zentralbohrung hineingetrieben, sodass sich der Dübel radial aufweitet und im Aufnahmematerial verankert wird. Die radiale Aufweitung des Dübels wird durch zumeist angebrachte, sich von der Bohrkrone aus erstreckende Längsschlitze erleichtert.

Nachteilig wirkt sich bei diesen Dübeln das relativ zeitaufwendige Setzverfahren aus, welches durch die Reinigung von Ausnehmungen im Aufnahmematerial und Zentralbohrung im Dübel entsteht. Gerade diese Tätigkeit ist für die Erzielung ausreichender Verankerungswerte von Bedeutung, da eine unsorgfältig durchgeführte Reinigung das korrekte Eintreiben des Spreizkörpers erheblich behindern kann. Ausserdem ist das Herausziehen des Selbstbohrdübels aus der fertig hergestellten Ausnehmung oftmals derart erschwert, dass mit einem sogenannten «Herumrühren» des den Dübel aufnehmenden Bohrhammers radial wirkende Kräfte in die Ausnehmung übertragen werden. Dadurch kann es zu Ausweitungen der Ausnehmung kommen, welche wohl das Herausziehen des Selbstbohrdübels erleichtern, aber danach aufgrund der zu grossen Ausnehmung zu einer unvollständigen Verankerung des Dübels führen. Nachteilig wirkt sich des weiteren aus, dass während des Spreizvorganges der Dübel im Aufnahmematerial axial verschoben wird, wodurch die Ausnehmung im Spreizbereich des Dübels aufgeweitet wird, was bei Belastung des gespreizten Dübels zu einem sogenannten «Schlupf» führt.

Es sind weiterhin Selbstbohrdübel bekannt, welche ebenfalls rohrförmig ausgebildet sind und am bohrseitigen Stirnende eine Bohrkrone tragen. Im Gegensatz zu den bereits geschilderten Selbstbohrdübeln weisen diese weiteren bekannten Dübel eine Zentralbohrung auf, welche sich zur Bohrkrone hin verjüngt. Dadurch ist es möglich, einen sich beispielsweise entsprechend verjüngenden Spreizkörper von hinten in die Zentralbohrung zur radialen Aufweitung des Dübels einzutreiben.

Unter Umständen kann bei diesen weiteren bekannten Selbstbohrdübeln ein Herausziehen aus der fertig hergestellten Ausnehmung im Aufnahmematerial entfallen, sodass der geschilderte Nachteil der durch das Herausziehen des Dübels oftmals bewirkten Aufweitung der Ausnehmung entfällt. Da die Bohrkrone dieser Dübel wiederum nur eine kreisringförmige Gestalt aufweist, wird das abgebaute Aufnahmematerial wiederum in grösseres und kleineres Bohrgut zerkleinert. Insbesondere im Zentrum dieser Dübel erfolgt eine nur unvollständige Zerkleinerung, sodass sich in der Zentralbohrung wiederum ein verdichteter Pfropfen an Bohrgut bilden kann. Unter Umständen kann die Entfernung dieses Pfropfens derartige Schwierigkeiten bereiten, dass ein Herausziehen des Dübels aus der Ausnehmung dennoch un-erlässlich wird. Es ist auch bei diesen Dübeln von grosser Wichtigkeit, dass die Zentralbohrung vor dem Einführen des Spreizkörpers sorgfältig gereinigt wird. Damit ist das Setzen auch dieser Selbstbohrdübel mit einem grossen Zeitaufwand verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Selbstbohrdübel zu schaffen, welcher ein wirtschaftliches Setzen

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ermöglicht und die Erzielung hoher Verankerungswerte gewährleistet.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Zentralbohrung als Sacklochbohrung, deren Bodenteil sich im Bereich der Bohrkrone befindet, ausgebildet ist. 5

Gemäss Erfindung erhält der Selbstbohrdübel eine topf-förmige Gestalt mit geschlossenem Boden. Dieser Boden nimmt im Gegensatz zu den reinen Bohrkronen bei den bisher bekannten Dübeln eine bohrkopfähnliche Form an. Beim Bohrvorgang wird demnach nicht mehr lediglich ein kreis- 10 ringförmiger Bereich des Aufnahmematerials bearbeitet,

sondern es wird die gesamte Kreisfläche von den Bohrzähnen beaufschlagt. Dies hat zur Folge, dass alles abgebaute Aufnahmematerial über den gesamten Kreisquerschnitt gleich-mässig und derart stark zerkleinert wird, dass es eine bohr- 15 mehlartige Form annimmt. Dieses zu Bohrmehl zerkleinerte Bohrgut kann ungehindert nach aussen dringen, sodass ein Herausziehen des Dübels aus der Ausnehmung zum Zwecke einer Reinigung entfallen kann. Dank der durch die Sacklochbohrung erzielten topfförmigen Gestaltung des Dübels M kann Bohrmehl nicht in die Sacklochbohrung hineindringen, sodass auch eine Reinigung derselben entfallen kann. Dies ermöglicht, dass der Spreizkörper bereits vormontiert in die Sacklochbohrung eingebracht werden kann, sodass nach Beendigung des Bohrvorganges unmittelbar daran anschlies- ^ send mit einem Schlagbewegungen erzeugenden Gerät, beispielsweise einem Bohrhammer, der Spreizkörper gegen den Grund der Sacklochbohrung getrieben werden kann, was zu einer radialen Aufweitung des Dübels und damit zur Verankerung im Aufnahmematerial führt. Zur Erleichterung 3(j dieser radialen Aufweitung des Dübels können in an sich bekannter Weise Längsschlitze vorgesehen sein, welche ein Aufreissen des Dübels entlang der Schlitze in Richtung Bohrkrone ermöglichen.

Eine gemäss einer besonderen Ausführungsart der Erfin- 35 dung im Zentrum der Bohrkrone angeordnete, die Bohrkrone leicht überragende Zentrierspitze ermöglicht das Anbohren zu Beginn der Herstellung einer Ausnehmung. Ein sogenanntes «Ablaufen» des Dübels, hervorgerufen durch die am Auf nahmematerial angreifende Bohrkrone, wird dadurch 40 verhindert. Während dem weiteren Bohrvorgang dient die Zentrierspitze in geschilderter Weise dem Zerkleinern des Bohrgutes.

Beim Spreizen des Selbstbohrdübels durch Eintreiben des Spreizkörpers kann das Bodenteil bzw. die Zentrier- 45 spitze zerstört oder zumindest teilweise abgesprengt werden, sodass der Spreizkörper bei seinem Vortreiben innerhalb der Sacklochbohrung nicht behindert wird. Erleichtert wird das Absprengen des Bodenteiles bzw. der Zentrierspitze durch Anordnung der bereits geschilderten Längsschlitze. ^

In bekannter Weise kann der Spreizdübel in seinem rückwärtigen Bereich mit Angriffsmitteln versehen sein.

Diese Angriffsmittel können als Innen- oder Aussengewinde, als Bund oder dergleichen ausgebildet sein. Zur Übertragung des Drehmomentes während des Herstellvorganges der Aus- J5 nehmung kann die rückwärtige Stirnseite des Selbstbohrdübels mit einer Quernut versehen sein. Durch Anordnung einer solchen Quernut können die bisher bekannten, teilweise umständlichen Verbindungsmittel für Bohrhämmer oder dergleichen, beispielsweise in Form von Abreisskonen, ^ entfallen.

Von den Längsschlitzen wird im wesentlichen gefordert,

dass sie während dem Spreizvorgang ein radiales Aufweiten des Dübels ermöglichen. Andererseits soll sich der Dübel jedoch beim Bohrvorgang noch nicht aufweiten und seine zylindrische Gestalt beibehalten. Dies wird in der Regel dadurch gelöst, dass sich die Längsschlitze von der Aussen-seite des Dübelmantels nur bis zu einer bestimmten Tiefe erstrecken und ein geringer Materialsteg noch stehenbleibt. Dieser Materialsteg hält den Dübel während des Bohrvorganges noch zusammen, ist jedoch beim Eintreiben des Spreizkörpers durchtrennbar.

Auch bei einer Weiterbildung des erfindungsgemässen Dübels wird dieses Prinzip weiterverfolgt, wobei sich die Längsschlitze zweckmässigerweise von der Bohrkrone bis etwa zum Übergangsbereich zwischen zylindrischem und sich verjüngendem Bereich der Sacklochbohrung erstrecken. Die Tiefe der Längsschlitze ist derart gewählt, dass vorzugsweise die Wandung des Dübels im Übergangsbereich zwischen zylindrischem und sich verjüngendem Bereich der Sacklochbohrung sehr gering ist oder durchbrochen wird. Diese Anordnung hat ganz wesentliche Vorteile, da im Bereich der Bohrkrone, wo die auftretenden Kräfte während dem Bohrvorgang am grössten sind, der verbleibende Materialsteg seine grösste Dicke annimmt. Ein schon beim Bohrvorgang ungewolltes Reissen der verbleibenden Materialstege ist demnach ausgeschlossen. Dagegen wird durch die Durchbrechung im Bereich des Überganges zwischen zylindrischem und sich verjüngendem Bereich der Sacklochbohrung, wo während dem Bohrvorgang nur geringe Kräfte auftreten, das beim Eintreiben des Spreizkörpers gegen die Bohrkrone verlaufende Durchtrennen der Materialstege entscheidend erleichtert. Die axiale Länge der Durchbrechung wird mit Vorteil möglichst gering gehalten.

Die Tiefe der Längsschlitze ist vorzugsweise über die gesamte Länge gleichbleibend und entspricht etwa der Wandstärke des Dübels im Bereich der zylindrischen Sacklochbohrung. Dadurch verläuft der verbleibende Materialsteg von der Bohrkrone aus mit abnehmender Dicke gegen den Übergangsbereich zwischen zylindrischem und sich verjüngendem Bereich der Sacklochbohrung bis hin zur dünnsten Stelle bzw. Durchbrechung.

Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung überdeckt der in der Sacklochbohrung des Spreizdübels angeordnete vormontierte Spreizkörper die durch allfällige Mündungen der Längsschlitze in die Sacklochbohrung erzeugten Durchbrechung. Dadurch wird trotzdem einer optimalen Förderung der Durchtrennbedingungen für die Materialstege der Längsschlitze ein Eintreten von Bohrmehl in die Sacklochbohrung während dem Bohrvorgang vollumfänglich verhindert. Die Durchbrechungen werden vom Spreizkörper erst beim Spreizvorgang, d. h. zu jenem Zeitpunkt, wo kein Bohrmehl mehr anfällt, freigegeben, sodass sowohl Sacklochbohrung als auch ein allfällig im zylidrischen Bereich der Sacklochbohrung angeordnetes Innengewinde vollständig sauber bleiben.

Zur Erleichterung der Abfuhr des Bohrmehls während dem Bohrvorgang trägt der Aussenmantel zweckmässigerweise Nuten. Diese Nuten können in bekannter Weise wendeiförmig oder axial verlaufend ausgebildet sein. Im Querschnitt zeigen die Nuten zweckmässigerweise die Form eines Kreisabschnittes mit gekrümmter Sehne, entsprechend der Aussenkontur des Dübels oder die Form eines Rechteckes mit einer gekrümmten Seite, wiederum entsprechend der Aussenkontur des Dübels.

Die Erfindung soll nunmehr anhand von sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Längsschlitz durch einen Selbstbohrdübel gemäss Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung A des Dübels gemäss Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschlitz längs der Linie III—III des Dübels gemäss Fig. 1.

Aus Fig. 1 ist ein Selbstbohrdübel mit einem Spreizkörper 1, einer Bohrkrone 2 und einer Sacklochbohrung 3

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ersichtlich. Die Sacklochbohrung 3 weist einen zylindrischen Bereich 4, einen sich verjüngenden Bereich 5 und am Ende ein Bodenteil 10 auf. Im rückwärtigen Teil des zylindrischen Bereiches 4 der Sacklochbohrung 3 ist ein Gewinde 6 angeordnet. Die Bohrkrone 2 umgibt das Bodenteil 10 der Sacklochbohrung 3, welches eine Zentrierspitze 7 trägt. Von der Bohrkrone 2 aus erstrecken sich über einen Teil der Länge des Selbstbohrdübels Längsschlitze 8, wie dies auch die Figuren 2 und 3 zeigen. Diese Längsschlitze 8 weisen eine gleichbleibende Tiefe auf und bilden im Übergangsbereich zwischen zylindrischem Bereich 4 und sich verjüngendem Bereich 5 der Sacklochbohrung 3 beispielsweise offene Mündungen 9. Diese beispielhaften Mündungen 9 werden, wie Fig. 1 zeigt, vom Spreizkörper 1, welcher in der Sacklochbohrung 3 vormontiert ist, abgedeckt.

Der Spreizkörper 1 weist einen zylindrischen Bereich 11 und einen sich konisch verjüngenden Bereich 12 auf. Das Zusammenwirken des sich konisch verjüngenden Bereiches 12 des Spreizkörpers 1 mit dem sich verjüngenden Bereich 5 der Sacklochbohrung 3 führt zu einer sich über einen grösseren Längsbereich des Dübels erstreckenden gleichmässigen radialen Aufweitung und fördert dadurch eine Erhöhung der V erankerungswerte.

Für den Eingriff von Setzwerkzeugen eines Bohrhammers oder dergleichen weist das der Bohrkrone 2 abgewandte Stirnende des Spreizdübels nutenförmige Vertiefungen 13 für die Übertragung der Drehbewegung auf. Wie die Fig.

5 2 und 3 ausserdem zeigen, sind am Aussenmantel des Dübels Nüten 14 zum Abführen des Bohrmehls angeordnet. Anzahl, Verteilung und Form der Nuten sind lediglich beispielhaft gewählt worden. Ebenso können die Nuten beliebig ausgebildet sein, beispielsweise wendeiförmig anstelle des zeich-nerisch dargestellten axialen Verlaufes und untersehiedliche Querschnitte haben.

Ausserdem ist die insbesondere auch aus den Figuren 2 und 3 ersichtliche Art und Verteilung der Längsschlitze 8 lediglich beispielhaft gewählt worden und kann in beliebiger 15 Weise variiert werden. Um die Vorteile des erfindungsge-mäss vorgeschlagenen Selbstbohrdübels völlig ausschöpfen zu können, ist es lediglich erforderlich, dass Tiefe, Anordnung und Länge der Längsschlitze derart gewählt werden, dass offene Mündungen oder ganz dünne Stellen entstehen, welche ein Durchtrennen der verbleibenden Materialstege 15 erleichtern und damit beim Spreizvorgang zu einer optimalen Aufweitung des Dübels führen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Selbstbohrdübel mit Bohrkrone, mit sich von der Bohrkrone aus über einen Teil der Länge des Dübels erstreckenden Längsschlitzen und mit einer einen zylindrischen Bereich und einen bohrkronenseitig daran anschliessenden, 5 sich zur Bohrkrone hin verjüngenden Bereich aufweisenden Zentralbohrung zur Aufnahme eines sich zumindest teilweise entsprechend der Zentralbohrung konisch verjüngenden Spreizkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralbohrung als Sacklochbohrung (3), deren Bodenteil (10) sich 10 im Bereich der Bohrkrone (2) befindet, ausgebildet ist.
2. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenteil (10) eine im Zentrum der Bohrkrone (2) befindliche, dieselbe axial überragende Zentrierspitze (7) aufweist. 15
3. Dübel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenteil (10) unter Spreizbedingungen zumindest teilweise trennbar bzw. zerstörbar ist.
4. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längsschlitze (8) von der Bohr- 20 kröne (2) bis etwa zum Übergangsbereich zwischen zylindrischem (4) und sich verjüngendem Bereich (5) der Sacklochbohrung (3) erstrecken.
5. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsschlitze (8) im Übergangs- 25 bereich zwischen zylindrischem (4) und sich verjüngendem Bereich (5) in die Sacklochbohrung (3) münden.
6. Dübel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass in ungespreiztem Zustand der Spreizkörper (1) die Mündungen (9) der Längsschlitze (8) in die Sacklochbohrung 30 (3) überdeckt.
7. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsschlitze (8) eine über die Länge gleichbleibende Tiefe aufweisen, die etwa der Wandstärke im zylindrischen Bereich (4) der Sacklochbohrung 35 (3) entspricht.
8. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an seinem Aussenmantel Nuten (14) zum Abführen des Bohrmehls angeordnet sind.

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