DE2658290A1

DE2658290A1 - Selbstbohrduebel mit bohrkrone

Info

Publication number: DE2658290A1
Application number: DE19762658290
Authority: DE
Inventors: Josef Entner
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1978-07-06
Also published as: SE433469B; FI773148A; SE7714604L; US4177867A; FR2375481B1; IT1087840B; ATA811777A; JPS5379152A; AT356972B; GB1566069A; AU3093477A; BE860968A; CA1108896A; YU302377A; FR2375481A1; CH632066A5; AU516689B2

Description

eMuiiCHEN'Bo'-'i-A^H^'flCHERSTR.« »Dübelschneide»

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ANWALTSAKTE 27 721

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN (Fürstentum Liechtenstein)

Selbstbohrdübel mit Bohrkrone

Die Erfindung betrifft einen Selbstbohrdübel mit zentrischer Durchbohrung und Bohrkrone.

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Die Herstellung von Bohrkronen bekannter Selbstbohrdübel erfolgt in der Regel in zwei Arbeitsgängen mittels einem Profilfräser. Bei den einzelnen Arbeitsgängen handelt es sich um Fräsvorgänge, welche nacheinander und um 90 Grad zueinander versetzt ablaufen. Bei beiden Arbeitsgängen kann der Fräser den Dübelrohlingen entweder stirnseitig oder seitlich zugeführt werden. Während bei der stirnseitigen Zuführung der Vorschub des Fräsers in Richtung der Dübellängsachse um die Tiefe der Bohrkrone erfolgt, ist bei der seitlichen Zuführung der Vorschub des Fräsers senkrecht zur Dübellängsachse gerichtet, wobei der Fräser bereits zu Beginn des Fräsvorganges auf die Tiefe der Bohrkrone zugestellt ist.

Die beiden Vorschubarten des Fräsers führen zu Bohrkronen, welche sich in ihrem Profil geringfügig voneinander unterscheiden. Die Unterschiede beschränken sich hauptsächlich auf optische Aspekte, namhafte Abweichungen in der Fräszeit oder in der Bohrleistung bei Verwendung des Dübels treten nicht auf.

Bei den bekannten Herstellverfahren verläuft bei stirnseitiger Zuführung des Fräsers die Dübellängsachse während dem gesamten Fräsvorgang durch das Zentrum des Fräsers. Bei seitlicher Zuführung des Fräsers sind es Parallele zur Dübellängsachse, welche durch das Zentrum des Fräsers verlaufen. Dies führt dazu, dass nach Abschluss der beiden um 90 Grad zueinander versetzt ablaufenden Arbeitsgänge eine Bohrkrone entsteht, welche ein völlig symmetrisches Profil aufweist.

Bei der Verwendung eines derartig hergestellten Selbstbohrdübels, d.h. beim Herstellen einer Bohrung in einem Aufnahmematerial aus Beton, Gestein oder dergleichen, greifen die in einer senkrecht zur Dübellängsachse gerichteten Ebene liegenden Spitzen der symmetrisch ausgebildeten Bohrkrone gleich-

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zeitig am Aufnahmematerial an. Dies führt zu einer gleichmassigen Aufteilung der auftretenden Schneidkräfte über den Umfang der Bohrkrone, sodass der Dübel vollkommen rund läuft. Dank dieses Rundlaufes entsteht im Aufnahmematerial ein Bohrloch, welches im wesentlichen exakt dem Aussendurchrnesser der Bohrkrone entspricht. Spiel zwischen Innenwandung der Bohrung und Aussendurchmesser der Bohrkrone ist praktisch keines vorhanden.

Das fehlende Spiel zwischen Innenwandung der Bohrung und Aussendurchmesser der Bohrkrone führt dazu, dass das abgetragene Bohrgut nicht entlang der Aussenkontur des Dübels entweichen kann. Es muss daher alles Bohrgut durch die Zentralbohrung im Dübel abgeführt werden, was zu erheblichen Verlusten in der Bohrleistung führen kann. Durch die genaue Bohrung im Aufnahmematerial kann zwischen Aussenkontur des Dübels und Innenwandung der Bohrung eine hohe Reibung entstehen, welche zu weiteren Leistungsverlusten führt. Ausserdem kann diese Reibung ein derart hohes Mass annehmen, dass nach Fertigstellung der Bohrung der Dübel vielfach nur unter grösstem Kraftaufwand und mit speziellen Werkzeugen aus der Bohrung entnehmbar ist, was zu deren Reinigung und zur Einführung des Spreizkörpers unerlässlich ist. Es kann sogar vorkommen, dass beim Entfernen des Dübels die Bohrung bis zur Unbrauchbarkeit aufgeweitet oder beschädigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Selbstbohrdübel zu schaffen, welcher ein einfaches und rationelles Setzen gewährleistet. Ausserdem ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solcher Selbstbohrdübel anzugeben.

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Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Spitzen der Bohrkrone im wesentlichen in einer Ebene liegen, deren Flächennormale mit der Dübellängsachse einen Winkel von etwa 4 bis 9 Grad bildet.

Dübel der erfindungsgemässen Art weisen ein asymmetrisches Profil auf. Ausserdem liegen die Spitzen der Bohrkrone in einer zur.Dübellängsachse geneigten Ebene. Dies führt dazu, dass bei Verwendung eines solchen Dübels, d.h. bei Herstellung einer Bohrung in einem Aufnahmematerial aus Beton, Gestein oder dergleichen, am Umfang der Bohrkrone ungleich verteilte Schneidkräfte entstehen. Insbesondere ist die Beanspruchung des in axialer Richtung gesehen vordersten Bereiches der Bohrkrone grosser als diejenige des übrigen Bereiches. Dies hat zur Folge, dass der Dübel während des Bohrvorganges nicht vollkommen rund läuft, sondern geringfügig exzentrisch. Dadurch entsteht im Aufnahmematerial eine Bohrung, deren Durchmesser geringfügig grosser als der Aussendurchmesser der Bohrkrone des Dübels ist. Zwischen Innenwandung der Bohrung und Aussenkontur des Dübels entsteht dadurch ein Spiel, welches ein Abführen des abgetragenen Bohrgutes während dem Bohrvorgang ermöglicht. Ausserdem entfällt während dem Bohrvorgang dank dem genannten Spiel ein Grossteil der Reibung zwischen Innenwandung der Bohrung und Aussenkontur des Dübels, sodass praktisch keine diesbezüglichen Verluste auftreten und zudem der Dübel nach Fertigstellung der Bohrung problemlos entfernt werden kann.

Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Neigung der von den Spitzen der Bohrkrone gebildeten Ebene gewährleistet, dass die Bohrung im Aufnahmematerial gegenüber dem Aussendurchmesser des Dübels nur soviel grosser wird, dass einerseits die genannten Verluste mindernde Effekte eintreten und

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andererseits der Dübel nach radialer Aufweitung beim Spreizvorgang noch ausreichenden Halt in der Bohrung findet. Insbesondere darf das Spiel zwischen Innenwandung der Bohrung und Aussenkontur des Dübels im Hinblick auf die zu erreichenden Verankerungswerte nicht zu gross sein.

Gemäss Erfindung erfolgt die Herstellung der vorgeschlagenen Selbstbohrdübel dadurch, dass bei einem ersten Fräsvorgang die den Fräser-Mittelpunkt durchquerende Vorschubrichtung und die Dübellängsachse in einer Ebene liegen, und

a) unter einem von 90 Grad bzw. einem ganzen Vielfachen von 90 Grad abweichenden Winkel zueinander stehen oder

b) parallel zueinander verlaufen

und dann der Dübel um 90 Grad um dessen Längsachse gedreht und in Form eines zweiten Fräsvorganges der erste Fräsvor— gang nach a) oder b) wiederhoLt wird.

Die geschilderten Herstellverfahren führen alle zu Dübeln mit Bohrkronen, deren Spitzen etwa in einer zur Dübellängsachse geneigten Ebene liegen. An sich handelt es sich nur um unterschiedliche Zustellvorgänge des Fräsers, wobei in allen Fällen zwei um 90 Grad zueinander versetzte Fräsvorgänge erfolgen, wie dies an sich bereits bekannt ist. Die unterschiedlichen Zustellverfahren führen zu voneinander mehr oder weniger stark abweichenden Profilen der Bohrkrone, welche, wie vorstehend erwähnt, eher zu optischen Unterschieden führen, für den Dübel selbst aber keine namhaften Abweichungen zur Folge haben.

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Bei stirnseitiger Zustellung des Fräsers kann die Dübellängsachse gegenüber der Zustellrichtung unter einem von 90 Grad abweichenden Winkel geneigt sein. Zur Herstellung eines gemäss Erfindung vorgeschlagenen Profils kann die Dübellängs~ achse auch parallel zur Zustellrichtung verlaufen, wobei Dübellängsachse und Mittelpunkt des Fräsers gegeneinander versetzt sind. Bei seitlicher Zustellung des Fräsers ist die Dübellängsachse gegenüber einer senkrechten zur Zustellrichtung wiederum um einen von 90 Grad abweichenden Winkel geneigt.

Vorzugsweise beträgt der Winkel zwischen Dübellängsachse und Vorschubrichtung etwa 4 bis 9 Grad bei einer der genannten stirnseitigen Zustellung des Fräsers bzw. etwa 81 bis 86 Grad bei seitlicher Zustellung des Fräsers.

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

Fig. 1 Einen Dübel gemäss Erfindung in geschnittener Darstellung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung zu einem Fräsvorgang mit stirnseitiger Zustellung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung zu Fräsvorgängen mit stirnseitiger und seitlicher Zustellung.

Der in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Dübel weist eine Bohrkrone 2 und eine zentrische Durchbohrung 3 mit einem Gewinde 4 auf. Wie Fig. 1 ferner zeigt, liegen die Spitzen 5 der Bohrkrone 2 auf einer Ebene e, welche eine solche Neigung aufweist, dass sich zwischen der Flächennormalen η der Ebene e und der Dübellängsachse s ein Winkel w bildet.

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Die schematischen Darstellungen der Fräsvorgänge gemäss den Figuren 2 und 3 beschränken sich der Einfachheit halber auf die Widergabe der gegenseitigen Anordnung des Selbstbohrdübels 1 und eines schematisch durch seine Schnittkante dargestellten Fräsers 6.

Fig. 2 zeigt eine stirnseitige Zustellung des Fräsers 6, wobei die durch den Fräser-Mittelpunkt m verlaufende Vor— schubrichtung A parallel zur Dübellängsachse s verläuft. Aufgrund der seitlichen Versetzung zwischen Fräsermittelpunkt m und Dübellängsachse s entsteht eine Bohrkrone 2, deren Spitzen 5 im wesentlichen in einer geneigten Ebene liegen.

Fig. 3 zeigt je einen Fräsvorgang mit stirnseitiger und seitlicher Zustellung des Fräsers-6. Bei stirnseitiger Zustellung ist die Dübellängsachse s derart geneigt, dass sich zwischen der durch den Fräser-Mittelpunkt m verlaufenden Vorschubrichtung B ein Winkel χ bildet. Bei seitlicher Zustellung des Fräsers 6 bildet'sich zwischen Dübellängsachse s und der durch den Fräser-Mittelpunkt m verlaufenden Vorschubrichtung C ein Winkel y. Bei beiden Zustellarten des Fräsers 6 entsteht eine Bohrkrone 2, deren Spitzen 5 im wesentlichen in einer Ebene liegen, die zur Dübellängs— achse geneigt ist.

Sowohl in Fig. 2 als auch in Fig. 3 sind beispielhaft die sogenannten zweiten Fräsvorgänge ersichtlich. Diese zweiten Fräsvorgänge schliessen nach Drehung des Dübels um 90 Grad um seine Längsachse s in Pfeilrichtung f an einen analogen ersten Fräsvorgang an.

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Claims

Patentansprüche

Selbstbohrdübel mit zentrischer Durchbohrung und Bohrkrone, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzen (5) der Bohrkrone (2) im wesentlichen in einer Ebene (e) liegen, deren Flächennormale (n) mit der Dübellängsachse (s) einen Winkel (w) von etwa 4 bis 9 Grad bildet.
2. Verfahren zur Herstellung eines Selbstbohrdübels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem ersten Fräsvorgang die den Fräser-Mittelpunkt (m) durchquerende Vorschubrichtung (A,B,C) und die Dübellängsachse (s) in einer Ebene liegen und

a) unter einem von 90 Grad bzw. einem ganzen Vielfachen von 90 Grad abweichenden Winkel (x, y) zueinanderstehen oder

b) parallel zueinander verlaufen

und dann der Dübel um 90 Grad um dessen Längsachse (s) gedreht und in Form eines zweiten Fräsvorganges der erste Fräsvorgang nach a) oder b) wiederholt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen Dübellängsachse (s) und Vorschubrichtung (B,C) etwa 4 bis 9 Grad bzw. etwa 81 bis 86 Grad beträgt.

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