CH633082A5

CH633082A5 - Selbstbohrduebel mit bohrkrone.

Info

Publication number: CH633082A5
Application number: CH1153978A
Authority: CH
Inventors: Paul Deutschenbaur
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1978-02-27
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1982-11-15
Also published as: DE2808446A1; YU42979A; ES241694U; FR2418367B1; ES241694Y; GB2016971A; BE874414A; MX145455A; CA1129690A; AU520435B2; FR2418367A1; JPS54124153A; AU4436079A; GB2016971B; SE7901202L; US4223587A

Description

Die Erfindung betrifft einen Selbstbohrdübel, bestehend aus einer Spreizhülse mit Bohrkrone und einem Spreizkörper, wobei die Spreizhülse von dem der Bohrkrone abgewandten Ende ausgehend von einer sich zur Bohrkrone hin zumindest abschnittsweise verjüngenden Sacklochbohrung zur Aufnahme des Spreizkörpers durchsetzt ist und eine von der Bohrkrone ausgehende, gegen die Sacklochbohrung gerichtete Zentralbohrung aufweist, wobei die Tiefe der Sacklochbohrung und der Zentralbohrung durch ein gemeinsames Bodenteil begrenzt ist und wobei sich im wesentlichen längs der Zone des sich verjüngenden Abschnittes der Sacklochbohrung erstreckende umfangsseitige Einschnitte vorgesehen sind.

Selbstbohrdübel dienen in der Regel dem Verankern in Beton- bzw. Mauerwerksteilen. Ein charakteristisches Funktionsmerkmal dieser Dübel ist, dass sie mit Hilfe eines Bohrgerätes unter Drehbewegung und gleichzeitiger Schlagabgabe durch die Schneiden einer vorderseitigen Bohrkrone vorerst selbst ein Loch in den Betonteil bohren und sodann in diesem Loch verspreizt werden. Während des Bohrvorganges sollte das von den Schneiden abgetragene Bohrklein weitestgehend aus dem Loch abgeführt werden.

Bei herkömmlichen Selbstbohrdübeln, die eine Spreizhülse mit durchgehender Axialbohrung aufweisen, wandert der Grossteil des Bohrkleins über die Axialbohrung nach aussen. Das Ableiten des Bohrkleins durch die Axialbohrung ist mit dem erheblichen Nachteil verbunden, dass durch das Bohrklein das im rückwärtigen Abschnitt der Axialbohrung in der Regel vorgesehene Gewinde verlegt wird und dieses damit nach dem Verankerungsvorgang nur erschwert nutzbar ist. Ein weiterer Teil des Bohrkleins wird in dem sich automatisch ergebenden Spalt zwischen Umfang der Spreizhülse und Lochwandung abgeleitet. Um diesen Abtransport zu begünstigen, weisen die Dübel zumeist umfangsseitige Fördernuten auf.

Die Spreizhülsen dieser Dübel muss nach dem Bohrvorgang aus dem Loch entnommen werden, um einerseits deren Axialbohrung sowie das gebohrte Loch vom restlichen Bohrklein zu befreien und andererseits einen zumeist kegeligen Spreizkörper von der Bohrkrone her in den Auslauf der Axialbohrung einzusetzen. Das in dem Spalt zwischen Spreizhülse und Lochwandung befindliche Bohrklein führt jedoch vielfach zu Verklemmungen, sodass das Herausziehen der Spreizhülse zumeist sehr schwierig und zeitaufwendig ist. Alsdann wird die mit dem Spreizkörper bestückte Spreizhülse wieder in das Loch eingeschlagen, wodurch der Spreizkörper unter Abstützung am 5 Grund des Loches in die Axialbohrung der Spreizhülse eingetrieben wird und letztere gegen die Lochwandung weitet.

Um einerseits diesen schwierigen und zeitaufwendigen Setzvorgang zu umgehen und andererseits die Einsatzfähigkeit des Gewindes zu gewährleisten, wurden Selbstbohrdübel geschaf-10 fen, die im Bereich der Bohrkrone ein die Axialbohrung nach vorne, d.h. in Richtung Bohrkrone begrenzendes Bodenteil aufweisen. Das Abführen des Bohrkleins wird ausschliesslich über umfangsseitige Fördernuten bewerkstelligt. Der Spreizvorgang erfolgt hier direkt im Anschluss an den Bohrvorgang durch Vor-15 treiben eines kegeligen Spreizkörpers in die sich kegelig verjüngende und als Sacklochbohrung ausgebildete Axialbohrung. Um dabei ein ausreichendes radiales Weiten der Spreizhülse zu ermöglichen, sind im Bereich der Bohrkrone, des Bodenteiles und des kegeligen Abschnittes der Sacklochbohrung achsparallel ge-20 richtete Einschnitte in der Spreizhülse vorgesehen. Die Spreizhülse wird demzufolge beim Vortreiben des Spreizkörpers im Bereich der Einschnitte, d.h. vorderseitig gesprengt, woraufhin die so gebildeten Segmente der Spreizhülse sich zur Verankerung an der Lochwandung festlegen.

25 Die Bohrkrone ist durch eine Vielzahl in einer Ebene liegender sektorenförmiger Schneiden gebildet. Vom Zentrum der Bohrkrone aus erstreckt sich axial eine gegen die Sacklochbohrung gerichtete Zentralbohrung, die ihrerseits wie die Sacklochbohrung durch das zuvor erwähnte Bodenteil in ihrer Längser-30 Streckung begrenzt ist. Der Durchmesser der Zentralbohrung beträgt nur etwa ein Zehntel und die Tiefe ein Viertel des Aussendurchmessers der Spreizhülse.

Während sich Dübel dieser Ausbildung für das Setzen in armierungsfreiem Untergrund relativ gut bewähren, treten je-35 doch erhebliche Probleme auf, wenn die Bohrkrone des Dübels beim Bohrvorgang auf ein Bewehrungseisen trifft: Der drehende und schlagende Dübel vermag das Bewehrungseisen nicht zerspanend abzutragen, was einerseits damit zusammenhängt, dass die beinahe der gesamten Stirnfläche der Spreizhülse ent-40 sprechende Bohrkrone eine zu grosse Schneidfläche darstellt und andererseits die Umfangsgeschwindigkeit der Schneiden in Zentrumsnähe zu jener in Umfangsnähe der Bohrkrone stark differiert, so dass es bei üblicher Drehgeschwindigkeit des Dübels in Zentrumsnähe kaum zu einem Abtragen des Beweh-45 rungseisens kommt. Vielmehr zeigt die Praxis, dass die Bohrkrone das Bewehrungseisen—wenn überhaupt—nur zu einem Teil abzutragen vermag und im übrigen das Bewehrungseisen an der Bearbeitungsstelle lediglich breitgedrückt wird.

50 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Selbstbohrdübel zu schaffen, der sich durch einfache Handhabung, kurze Setzzeiten und Eignung zum Durchbohren von Bewehrungseisen auszeichnet.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass 55 der Durchmesser der Zentralbohrung das 0,5- bis 0,9-fache, vorzugsweise das 0,7-fache, des Aussendurchmessers der Spreizhülse beträgt.

Die in dieser Weise ausgebildete Zentralbohrung mit vorteilhaft zylindrischer Form führt zu einer durch kranzartig ange-60 ordnete Schneiden charakterisierten Bohrkrone. Die Bohrkrone hat demnach lediglich einen relativ schmalen Ring aus dem Bewehrungseisen abzutragen. Zufolge der Anordnung der Schneiden im Umf angsbereich der Stirnseite der Spreizhülse wird eine wirkungsvolle und gleichmässige Schnittgeschwindig-65 keit erreicht, so dass ein zerspanendes Durchtrennen des Bewehrungseisens stattfindet. Die Späne wie auch das z.B. mehl-förmige Bohrklein werden wiederum durch umfangsseitige Fördernuten nach aussen geleitet. Der freigebohrte Zapfen des Be-

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wehrungseisens entspricht im Querschnitt der Zentralbohrung Fig. 1 einen Selbstbohrdübel im Längsschnitt, entsprechend und wird von dieser aufgenommen. dem Schnittverlauf I-I der Fig. 2,

Vorzugsweise beträgt die Tiefe der Zentralbohrung das 0,5- Fig. 2 einen bohrkronenseitigen Grundriss des Dübels nach bis 0,9-fache, vorzugsweise das 0,7-fache des Aussendurchmes- Fig. 1,

sers der Spreizhülse. Die Tiefe der Zentralbohrung muss sich 5 Fig. 3 einen Querschnitt des Dübels entlang der Linie III—

innerhalb des angegebenen Bereichs bewegen, um einerseits ein III nach Fig. 1.

ausreichendes Fassungsvermögen der Zentralbohrung für den ausgearbeiteten Zapfen auch dickerer Bewehrungseisen zu ge- Der in Figur 1 in ungespreiztem Zustand gezeigte Selbstwährleisten und andererseits eine ausreichende Festigkeit des bohrdübel besteht im wesentlichen aus einer gesamthaft mit 1 Bohrkronenbereichs sicherzustellen, damit sich dieser Bereich io bezeichneten Spreizhülse und einem Spreizkörper 2. Vordersei-auch bei seitlichem Auftreffen der Bohrkrone auf einem Be- tig trägt die Spreizhülse 1 eine kranzförmige Bohrkrone 3. Von wehrungseisen runden Querschnitts nicht verformt. Eine solche dieser ausgehend erstreckt sich eine Zentralbohrung 4, deren Verformung hätte den Ausfall des Dübels zur Folge. Die ideale Durchmesser d etwa dem 0,7-fachen des Aussendurchmessers Dimensionierung der Zentralbohrung besteht bei gleichem D der Spreizhülse 1 entspricht. Die Tiefe T der Zentralbohrung Durchmesser und gleicher Tiefe derselben, wobei als optimales is 4 beträgt ebenso etwa das 0,7-fache des Aussendurchmessers D. Mass das 0,7-fache des Aussendurchmessers der Spreizhülse Von dem der Bohrkrone 3 entgegengesetzten Ende der Spreizsich erwiesen hat. hülse 1 her erstreckt sich eine gesamthaft mit 5 bezeichnete Eine sehr wirkungsvolle Verankerung des Dübels ist erziel- Sacklochbohrung, welche den Spreizkörper 2 reibschlüssig bar, wenn das Bodenteil unter Spreizbedingungen sprengbar ist. trägt. Die Sacklochbohrung 5 ist unterteilt in einen rückwärti-Dazu dienen in der Zone des sich verjüngenden Abschnittes der 20 gen zylindrischen Abschnitt mit Gewinde 5a und einen sich nach Sacklochbohrung und allenfalls des Bodenteiles der Spreizhülse vorne verjüngenden kegeligen Abschnitt 5b. Der innenseitige achsparallel verlaufende radiale Einschnitte, die in ihrer Längs- Auslauf der Zentralbohrung 4 und der Sacklochbohrung 5 wird erstreckung auch bis zur Bohrkrone reichen können. Die durch ein Bodenteil 6 gebildet, dessen mittlere Dicke s etwa Sprengbarkeit des Dübels wird noch begünstigt, wenn die Ein- dem 0,15-fachen des Aussendurchmessers D der Spreizhülse 1 schnitte dabei teilweise in die Sacklochbohrung einfallen. Der entspricht.

Spreizkörper befindet sich in Ausgangsstellung diesfalls über Der Umfang der Spreizhülse 1 weist axial gerichtete Förderden dadurch gebildeten Durchbrüchen und unterbindet so das nuten 7 für das Bohrklein auf, deren acht, wie die Figuren 2 und Eindringen von Bohrklein in die Sacklochbohrung. 3 zeigen, am Umfang gleichmässig verteilt sind und rechteckin Weiterbildung der Erfindung entspricht die Dicke des ähnlichen Querschnitt aufweisen. Im Bereich des kegeligen Ab-Bodenteiles dem 0,05- bis 0,3-fachen des Aussendurchmessers 30 schnittes 5b der Sacklochbohrung 5 sind in vier der Fördernuten der Spreizhülse. Dadurch wird einerseits die Sprengbarkeit der 7 Einschnitte 8 eingearbeitet, um die Sprengbarkeit des Spreiz-Dübelhülse in einem definierten Rahmen gehalten und anderer- bereiches der Spreizhülse 1 zu verbessern. Die Einschnitte 8 seits die für den Bohrvorgang erforderliche Festigkeit der münden dabei in die hintere Zone des kegeligen Abschnittes 5b. Spreizhülse sichergestellt. Der angegebene Dickenbereich des Die so geschaffenen Durchbrüche 8a werden vom Spreizkörper Bodenteiles kann auch ein theoretisches Mass sein, das sich bei- 35 2 in der in Figur 1 gezeigten ungespreizten Stellung des Dübels spielsweise als Mittelmass ergibt, wenn der Auslauf der Sack- überdeckt, um ein Eindringen von Bohrklein in die Sacklochlochbohrung durch einen Bohrkegel gebildet ist. bohrung 5 zu unterbinden. Zur Drehmitnahme des Dübels weist

Die Erfindung soll nunmehr anhand von sie beispielsweise die Spreizhülse 1 rückseitig einen Mitnahmeschlitz 9 zum Einwiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar griff eines bohrgeräteseitigen, hier nicht dargestellten Mitneh-zeigt 40 mers auf.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

633 082 PATENTANSPRÜCHE

1. Selbstbohrdübel, bestehend aus einer Spreizhülse mit Bohrkrone und einem Spreizkörper, wobei die Spreizhülse von dem der Bohrkrone abgewandten Ende ausgehend von einer sich zur Bohrkrone hin zumindest abschnittsweise verjüngenden Sacklochbohrung zur Aufnahme des Spreizkörpers durchsetzt ist und eine von der Bohrkrone ausgehende, gegen die Sacklochbohrung gerichtete Zentralbohrung aufweist, wobei die Tiefe der Sacklochbohrung und der Zentralbohrung durch ein gemeinsames Bodenteil begrenzt ist und wobei sich im wesentlichen längs der Zone des sich verjüngenden Abschnittes der Sacklochbohrung erstreckende umfangsseitige Einschnitte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (d) der Zentralbohrung (4) das 0,5- bis 0,9-fache des Aussen-durchmessers (D) der Spreizhülse (1) beträgt.

2. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (T) der Zentralbohrung (4) das 0,5- bis 0,9-fache, vorzugsweise das 0,7-fache, des Aussendurchmessers (D) der Spreizhülse (1) beträgt.

3. Dübel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenteil (6) unter Spreizbedingungen sprengbar ist.

4. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (s) des Bodenteiles (6) dem 0,05-bis 0,3-fachen des Aussendurchmessers (D) der Spreizhülse (1) entspricht.