-
"Formschlussdübel" Bohrwerkzeug Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug
mit im wesentlichen hohlzylindrischem Schaft und Bohrkrone.
-
Um insbesondere bei Weichbaustoffen Befestigungen mit hohen Auszugswerten
zu erzielen, sind Befestigungselemente bekannt, mit welchen sich im Aufnahmeteil
ein Formschluss herstellen lässt. Ein solches Befestigungselement kann beispielsweise
ein Dübel sein, welcher in einer Aufnahmebohrung die sich zum Grund hin erweitert,
eingesetzt wird. Die Verankerung solcher Dübel, welche zumeist aus einem, im wesentlichen
hohlzylinderförmigen Schaft bestehen, erfolgt in herkömmlicher Weise durch radiale
Spreizung des Schaftes mittels einer Spreizschraube oder einem speziellen Spreizelement.
-
Das Herstellen der hierfür erforderlichen Bohrungen erfolgt zumeist
in zwei Arbeitsgängen, d. h. es wird in einem ersten Arbeitsgang ein zylindrisches
Loch gebohrt, welches danach in einem zweiten Arbeitsgang mit einem speziellen Werkzeug,
sich gegen den Grund hin erweiternd, aufgebohrt wird. Während für den ersten Arbeitsgang
handelsübliche Bohrer eingesetzt werden können, sind für das Aufbohren Werkzeuge
bekannt, bei denen in Abhängigkeit von der Bohrtiefe am Umfang Messer oder dergleichen
ausschwenken, welche der Aufnahmebohrung die endgültige Form verleihen. Diese speziellen
Werkzeuge zum Aufbohren sind von ihrer Konstruktion her äusserst kompliziert und
dadurch, hervorgerufen durch die auftretenden Beanspruchungen, in erheblichem Masse
störanfällig.
-
Auch die vereinzelt bekannt gewordenen Werkzeuge, welche die Herstellung
einer, sich gegen den Bohrlochgrund erweiternden, Aufnahmebohrung in einem einzigen
Arbeitsgang ermöglichen, sind von derart aufwendiger Konstruktion, dass die Wirtschaftlichkeit,
insbesondere im Hinblick auf die äusserst geringe Lebensdauer, mangelhaft ist. Vor
allem hat sich bei allen Werkzeugen
gezeigt, dass die aufwendigen
Konstruktionen, welche zumeist an Gelenken, schwenkbar gelagerte ausschwenkbare
Messer aufweisen, den auftretenden Belastungen nicht gewachsen sind.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, robuste und einfache Mittel
zur Herstellung einer formschlüssigen Befestigung, insbesondere mittels einer sich
im Aufnahmeteil gegen den Grund hin erweiternden Aufnahmebohrung, zu schaffen.
-
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Schaft
eines Bohrwerkzeuges mit wenigstens zwei axial verlaufenden, sich über einen Grossteil
der Schaftlänge erstreckenden, vom bohrkronenseitigen Ende beginnenden Schlitze
in Segmente unterteilt ist, wobei die Segmente unter radialer Vorspannung stehen
und im Bereich der Bohrkrone ein axial verschiebbares, der Vorspannung entgegenwirkendes
Halteelement angeordnet ist.
-
Das erfindungsgemässe Bohrwerkzeug kann mittels handelsüblichen Bohrhämmern
oder Schlagbohrmaschinen, beispielsweise auch unter-Verwendung eines Adapters in
ein Aufnahmeteil eingetrieben werden, wobei sich das Werkzeug mittels der Bohrkrone
die Aufnahmebohrung selbst bohrt. Das der Vorspannung entgegenwirkende Halteelement
kann sich während dem Eintreibvorgang, beispielsweise durch Aufstehen auf dem Aufnahmeteil
über den Schaft nach rückwärts verschieben, sodass in Abhängigkeit von der Eintreibtiefe
die Vorspannung stetig zunehmend aufgehoben wird. Mit zunehmender Eintreibtiefe
können sich damit die unter Vorspannung stehenden Segmente stetig aufweiten, wodurch
der Durchmesser der Bohrkrone sich während dem Eintreibvorgang laufend vergrössert.
-
Es entsteht dadurch eine sich gegen den Grund hin erweiternde Aufnahmebohrung.
-
Das auf dem Schaft im Bereich der Bohrkrone angeordnete Halteelement
ist vorzugsweise als Ring ausgebildet. Dieser Ring weist zweckmässigerweise eine
ringförmig ausgebildete Schneide auf, welche vor dem Aufsetzen des Bohrwerkzeuges
auf das Aufnahmeteil wenigstens bündig mit den Spitzen der Bohrkrone ist, oder diese
geringfügig überragt. Diese Schneide wirkt beim Anbohren zentrierend und verhindert
dadurch, dass in dieser Phase das Bohrwerkzeug von der vorgesehenen Bohrstelle weggeschlagen
wird. Während dem weiteren Eintreibvorgang kann sich der Ring samt Schneide über
den Schaft des Werkzeuges nach rückwärts verschieben.
-
Grundsätzlich kann das erfindungsgemässe Bohrwerkzeug sowohl reine
Herstellungsfunktionen für Aufnahmebohrungen als auch Herstellungs- und Verankerungsfunktionen,
ähnlich einem Selbstbohrdübel, erfüllen.
-
Falls das Bohrwerkzeug reine Herstellungsfunktionen für Aufnahmebohrungen
erfüllen soll und daher mehrfach eingesetzt wird, ist die Bohrkrone vorzugsweise
aus hochwertigem verschleissfestem Material, beispielsweise Hartmetall gefertigt.
Im weiteren ist ein für diesen Zweck einsetztbares Werkzeug mit einer Zentralbohrung,
welche dem ungehinderten Abtransport des Bohrkleines dient, zu versehen. Diese Bohrung
kann beispielsweise in gespanntem Zustand der Segmente zylindrisch verlaufen, sodass
bereits in der Anfangsphase beim Herstellen der Aufnahmebohrungen genügend Raum
zum Abtransport des Bohrkleins zur Verfügung steht. Das rückwärtige Ende solcher
Werkzeuge ist mit Angriffsmitteln, beispielsweise in Form eines Konus, für die Aufnahme
in Schlagbohrmaschinen oder Bohrhämmern versehen. Um das Herausziehen des Bohrwerkzeuges
aus der fertig hergestellten Aufnahmebohrung zu erleichtern, können Mittel, beispielsweise
in Form
eines Gewindes am Eindrehwerkzeug, vorgesehen sein, welche
das Halteelement wieder gegen die Bohrkrone schieben und dadurch die Segmente gegen
das Zentrum rücken.
-
Bei der Verwendung des erfindungsgemässen Bohrwerkzeuges als Selbstbohrdübel
ist vorzugsweise die Bohrung des Schaftes so auszubilden, dass deren Kontur im entspannten
Zustand der Segmente wenigstens zylindrisch oder geringfügig gegen die Bohrkrone
hin verengend verläuft. In eine solche Bohrung kann nach dem Eintreibvorgang ein
herkömmlicher, beispielsweise zylindrischer, Spreizkörper eingetrieben werden, welcher
dem Zusammenrücken der Segmente entgegenwirkt. Zum Angriff von Schrauben, Gewindestangen
und dergleichen kann der rückwärtige Schaft bereich beispielsweise mit einem Innengewinde
versehen sein.
-
Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das Innengewinde
auch bis in den Bereich der Bohrkrone reichen, wobei wiederum in entspanntem Zustand
der Segemente, die zylindrische Form des Gewindes gegeben sein muss. Damit besteht
die Möglichkeit, anstelle des Spreizkörpers eine bis in den Bereich der Bohrkrone
ragende Schraube oder Gewindestange einzudrehen, welche dem Zusammenrücken der Segmente
entgegenwirkt.
-
Zum Einsetzen in Schlagbohrmaschinen oder Bohrhämmer kann auch das
als Selbstbohrdübel ausgebildete Bohr-Werkzeug einen konischen Ansatz aufweisen,
welcher zweckmässigerweise über eine Ringkerbe als Sollbruchstelle mit dem Schaft
verbunden ist. Dadurch kann nach Beendigung des Setzvorganges der keine weitere
Funktion mehr erfüllende Ansatz weggebrochen werden. Auch das Halteelement erfüllt
in diesem Falle keine weitere Funktion mehr und kann mitsamt dem konischen Ansatz
entfernt werden.
-
Die Erfindung soll nunmehr anhand von sie beispielsweise wiedergebenden
Zeichnungen näher erläutert werden und zwar zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgemässes
Bohrwerkzeug in Form eines Selbstbohrdübels in setzfertigem Zustand.
-
Fig. 2 eine Befestigung mittels einem Bohr-Werkzeug gemäss Figur
1.
-
Fig. 3 ein nur der Herstellung von Aufnahmebohrungen dienendes Bohr-Werkzeug
in setzfertigem Zustand.
-
Das in Figur 1 dargestellte, als Selbstbohrdübel ausgebildete Bohrwerkzeug
besteht im wesentlichen aus einem Schaft 1, einem konischen Ansatz 2 und einem,
im Schnitt dargestellten, als Ring 3 ausgebildeten Halteelement. Am vorderen Ende
ist der Schaft 1 mit einer Bohrkrone 4 versehen, welche stirnseitig von einer Schneide
3a des Ringes 3 überragt wird. Vom bohrkronenseitigen Ende des Schaftes 1 beginnend
weist dieser Längsschlitze 5 auf, die den Schaft 1 in einzelne Segmente 6 unterteilen.
Die Segmente 6 stehen unter radialer Vorspannung und werden durch den Ring 3 derart
zusammengehalten, dass der Schaft 1 eine zylindrische Aussenkontur aufweist.
-
Der sich konisch verjüngende Ansatz 2 ist über eine Sollbruchstelle
in Form einer Ringkerbe 7 mit dem Schaft 1 verbunden.
-
Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, den Ansatz 2, welcher lediglich
Haltefunktionen während dem Setzvorgang erfüllt, längs der Ringkerbe 7 abzutrennen.
-
Wie Figur 1 weiterhin zeigt, ist die Zentralbohrung des Schaftes 1
mit einem Gewinde 8 versehen, welches derart ausgebildet
ist, dass
die zylindrische Form in entspanntem Zustand der Segmente 6 gegeben ist. Das Gewinde
8 kann, wie Figur 1 zeigt, beispielsweise auch den Ansatz 2 durchsetzen. Zudem kann
das Gewinde 8 den Schaft 1 nur teilweise durchsetzen oder kann sich, wie die Figur
1 beispielhaft zeigt, bis zum bohrkronenseitigen Ende des Schaftes 1 erstrecken.
-
Figur 2 zeigt ein Befestigungsbeispiel, bei welchem mittels einer,
in einem Dübel entsprechend Figur 1 eingesetzten Schraube 14 eine Lasche 11 an einem
Aufnahmeteil 12 befestigt ist.
-
Bei der Herstellung dieser Befestigung hat sich während dem Bohrvorgang
der in Fig. 1 gezeigte Ring 3 durch Aufstehen auf dem Aufnahmeteil 12 längs dem
Schaft 1 nach rückwärts verschoben, sodass die Vorspannung der Segmente 6 aufgehoben
wurde. Durch den sich dadurch laufend vergrössernden Durchmesser der Bohrkrone 4
ist im Aufnahmeteil 12 eine sich gegen den Grund hin erweiternde Aufnahmebohrung
13 entstanden. Nach vollständigem Eindringen des Schaftes 1 in das Aufnahmeteil
12 ist der Ansatz 2, sowie der Ring 3, entfernt worden. In das durch die Entspannung
der Segmente 6 seine zylindrische Form erhaltende Gewinde 8 ist die Schraube 14
eingesetzt worden, welche einerseits dem Halten der Lasche 11 dient, und andererseits
dem Zusammenrücken der Segmente 6 entgegenwirkt.
-
Figur 3 zeigt ein Bohrwerkzeug der erfindungsgemässen Art, welches
ausschliesslich zum Herstellen von Aufnahmebohrungen ausgelegt ist. Wie die Figur
3 zeigt, ist der Schaft 20 wiederum mit einer Bohrkrone 21 und einem sich konisch
verjüngenden Ansatz 22 versehen. Der Schaft 20 weist vom bohrkronenseitigen Ende
beginnende Schlitze 24 auf, welche den Schaft 20 in Segmente 23 unterteilen. Die
unter Vorspannung stehenden Segmente 23 werden von einem als Halteelement ausgebildeten
Ring 25 um-,
fasst. Zur Zentrierung des Bohrwerkzeuges in der Anfangsphase
des Setzvorganges weist der Ring 25 eine Ringschneide 25a auf.
-
Der Schaft 20 sowie der Ansatz 22 ist von einer Zentralbohrung 26
durchsetzt, welche der Abfuhr des Bohrkleins während dem Setzvorgang dient.