DE4106467C2 - Bausatz zum Eindrehen von Dübeln in poröses Material - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bausatz zum Eindrehen von Dübeln in poröses und/oder bröckeliges Material, insbesondere Material auf der Basis von Gips, Schaumstoffen oder Gasbeton, mit einem Dübel, an dessen Umfang ein Gewinde angeformt ist, einem Bohrer zum Vorbohren des Dübeleinsatzlochs und einem Eindrehwerkzeug, das in eine Axialbohrung des Dübels einsetzbar und drehfest mit dem Dübel kuppelbar ist.

Aus der EP 165 674 B1 bzw. AT-E 34 812 B ist eine Einsatz­ buchse für poröse Wände, beispielsweise für "Drywall" oder "Sheetrock"-Wände bekannt, die einen etwa zylindrischen Hohlkörper 13 mit einem flanschförmigen Endanschlag, einem Außengewinde und einem angeformten Bohrende aufweist. Das Eindrehwerkzeug wird auf den mit der Bohrspitze kombinierten Dübel aufgesetzt und dient der Übertragung von Drehkräften auf den Dübel und über diesen auf dessen Bohr­ spitze. Die einteilige Ausbildung von Bohrende und mit Außengewinde versehener Einsatzbuchse bedingt eine entsprechend verstärkte Ausbildung des gesamten Dübels und/oder dessen Ausbildung aus einem ausreichend festen und zum Bohren geeigneten Material. Diese bekannte Dübel­ setzvorrichtung ist nur dann mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand einsetzbar, wenn das Material der Wand, in die der Dübel einzudrehen ist, ähnlich geschäumten Polystyrol nicht nur porös und bröckelig, sondern auch relativ weich ist und daher selbst von billigen Bohrwerkzeugen durchdrungen werden kann. Bei härteren Bauplatten oder Wänden, beispielsweise solchen aus Gasbeton, besteht die Gefahr, daß sich die mit hohen Torsionskräften belastete Bohrspitze an der Übergangsstelle zum Einsatz­ körper abdreht und dadurch ihre Bohrfunktion verliert.

Aus der DE 27 21 911 A1 ist eine spezielle Schraube zur Mauer­ werksverankerung bekannt, welche Schraube einen vorderen Bohrabschnitt sowie ein daran anschließendes Gewinde aufweist. Mit dieser Schraube soll in einem einzigen Arbeitsgang ein Loch in einen hohlen Mauerwerksblock gebohrt werden sowie die Verankerung der Schraube erreicht werden. Der Bohrabschnitt bzw. Bohrkopf kann nur einmal verwendet werden und bleibt nach Einsatz der Schraube als verlorener Bohrer im Mauerwerk oder in einem Hohlraum davon.

Aus der US 3 289 290 ist ebenfalls eine Schraube bekannt, die zur Verbindung zweier Bauteile dient. Um diese Schraube einfacher eindrehen zu können, wird die Bohrerspitze einer Bohrmaschine durch eine zentrale Öffnung der Schraube gesteckt und dadurch kann vor Einbringen der Schraube gleichsam ein Loch vorgebohrt werden. Die Schraube kann fernerhin mit der Bohrmaschine eingedreht werden. Hierzu weist die Bohrmaschine ein separates Kupplungselement auf, daß beispielsweise in den oberen Schlitz eine Schlitz­ schraube eingreift.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten Bausatz so zu verbessern, daß ein Eindrehen des Dübels selbst in relativ harte poröse Wände mit geringem Montageaufwand und minimalem Materialeinsatz möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Bausatz der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch, daß der Bohrer mit dem Eindrehwerkzeug einteilig ausgebildet ist und eine solche Querschnittsausbildung hat, daß er durch die durchgehende Axialöffnung des Dübels durchsteckbar ist,
daß das Eindrehwerkzeug einen Endanschlag zur Begrenzung seiner Einstecktiefe in den Dübel, einen der Übertragung der Eindrehkräfte auf den Dübel dienenden Kupplungs­ abschnitt und einen den Bohrer bildenden Bohrabschnitt aufweist,
daß der Dübel mit zwei diametral gegenüberliegenden achsparallelen Innennuten zum formschlüssigen Eingriff des Kupplungsabschnittes des Eindrehwerkzeuges versehen ist, daß die Dübel-Einsatzbuchse zum Vorderende hin leicht konisch verjüngt ausgebildet ist und
daß die axiale Länge des Eindrehwerkzeuges zwischen End­ anschlag und Bohrspitze derart auf die axiale Länge des Dübels abgestimmt ist, daß der Bohrabschnitt aus dem Vorderende des Dübels axial vorsteht, wenn der Endanschlag an dem entgegengesetzten Dübelende in Anlage steht.

Gegenüber dem bekannten, selbstschneidenden Dübel zeichnet sich der Erfindungsgegenstand aus durch einen wesentlich geringeren Materialeinsatz; die Bohrfunktion wird durch das mehrfach benutzbare Eindrehwerkzeug übernommen. Dementsprechend kann auch der Dübel selbst aus einem einfachen Kunststoffmaterial bestehen, das über das Außengewinde einen ausgezeichneten Ausziehwiderstand gewährleistet. Bei der Montage des Kunststoffdübels in der Wand bzw. der Bauplatte wird die Einsatzbuchse des Dübels dem wieder­ verwendbaren Eindrehwerkzeug, genauer gesagt, dessen Kupplungsabschnitt, aufgesteckt, und danach bildet der Bausatz eine Baueinheit, die bis zum endgültigen Eindrehen des Dübels in die betreffende Wand unverändert erhalten bleibt. Diese Baueinheit ist sogar besonders leicht handhabbar, da eine relative Lageveränderung zwischen Zusammenstecken und Setzen des Dübels praktisch nicht möglich ist. Andererseits läßt sich das Eindrehwerkzeug aber problemlos axial nach hinten aus dem gesetzten Dübel herausziehen und an einer anderen Einsatzstelle wieder­ verwenden.

Aus montagetechnischen Gründen sollte entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung der Bohrabschnitt aus dem Dübel um mindestens dessen axiale Länge vorstehen, wenn die Anschlagstellung erreicht ist. Ein größerer Überhang des Bohrabschnittes ist in der Regel unschädlich, so daß ein und dasselbe Eindrehwerkzeug bei entsprechend langer Ausbildung des Bohrabschnittes in Verbindung mit Dübel- Einsatzbuchsen stark unterschiedlicher Längen verwendet werden kann.

Der Kupplungsabschnitt des Eindrehwerkzeuges ist vorzugs­ weise kürzer als die axiale Länge des Dübels. Selbst kurze Kupplungsabschnitte können die Drehmomente übertragen.

Wesentlich ist, daß der Kupplungsabschnitt nicht länger ist als die Länge des zum Bausatz gehörigen Dübels.

Für die drehfeste Kupplung zwischen dem Kupplungsabschnitt des Eindrehwerkzeugs und dem Dübel reicht es an sich, wenn der Kupplungsabschnitt über wenigstens eine achsparallele Abflachung verfügt, die mit einer entsprechend geformten und angeordneten Abflachung in der Dübelbohrung zusammen­ wirkt. Es ist vorgesehen, daß der Dübel mit mindestens zwei diametral gegenüberliegenden achsparallelen Innennuten zum formschlüssigen Eingriff von zwei korrespondierenden Federn des Kupplungsabschnittes versehen ist. Die axiale Öffnung des Dübels kann jedoch auch einen etwa kreuzförmigen freien Querschnitt haben, an den der Außenumfang des Kupplungs­ abschnittes angepaßt ist. Die Außenflächen und damit der Bohrdurchmesser können in einer achsparallelen Linie mit den Federscheiteln des Kupplungsabschnittes liegen und sind daher relativ einfach herzustellen.

Die axiale Öffnung des Dübels hat in einer Weiterbildung der Erfindung einen etwa kreuzförmigen freien Querschnitt, an den der Außenumfang des Kupplungsabschnittes angepaßt ist.

Ein besonders hoher Ausziehwiderstand läßt sich in einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichen, daß der Außendurchmesser des Gewindes mehr als doppelt so groß wie der Außendurchmesser der Einsatzbuchse des Dübels ist.

Der Dübel ist vorzugsweise als Kunststoff-Spritzgießteil ausgebildet, da dieses Material besonders preiswert und einfach auszuformen ist.

Das mehrfach wiederverwendbare Eindrehwerkzeug besteht dagegen vorzugsweise aus metallischem Werkstoff. Entsprechend hoch vergütetes Material ermöglicht eine Vielzahl von Schneidvorgängen und damit eine besonders große Lebensdauer des Eindrehwerkzeuges.

Das Eindrehwerkzeug selbst hat einen an den Kupplungs­ abschnitt anschließenden Antriebsabschnitt, an den ein Antriebswerkzeug, z. B. ein Schraubendreher oder Bohrfutter ankuppelbar ist. Der Antriebsabschnitt kann als Mehrkant, vorzugsweise als Sechskant ausgebildet, auf der Eindrehachse des Werkzeugs zentriert und zumindest partiell über den anschließenden Kupp­ lungsabschnitt seitlich vorstehend angeordnet sein, wo­ durch der Endanschlag gebildet ist.

Andererseits kann jedoch der Antriebsabschnitt des Eindrehwerkzeugs auch T-förmig ausgebildet sein, wo­ durch ein gesondertes Antriebswerkzeug überflüssig wird.

Der zum beschriebenen Bausatz gehörige Dübel braucht, wie oben gesagt, eine mit wenigstens einer Ab­ flachung am Kupplungsabschnitt des Eindrehwerk­ zeugs zusammenwirkende achsparallele Kupplungsflä­ che zur Übertragung der Drehmomente beim Eindre­ hen des Dübels. Außerdem muß die axiale Öffnung eine Durchgangsöffnung sein, die einem beispielsweise klin­ genförmig ausgebildeten Bohrwerkzeug den Durchtritt ermöglicht und am Austrittsende des Bohrwerkzeugs möglichst dünnwandig ist. Das der Drehmomentüber­ tragung dienende Bohrungsinnenprofil des Dübels braucht sich nicht bis zum äußersten Dübelende zu er­ strecken; in diesem äußersten Endbereich kann der Dü­ bel so dünn sein, daß er sich auch bei im wesentlichen rundem Querschnitt der Form des dort austretenden Bohrwerkzeugs anpaßt.

Das erfindungsgemäße Eindrehwerkzeug zeichnet sich dadurch aus, daß es einen Bohrabschnitt mit einer Zentrierspitze, einen anschließenden Kupplungsab­ schnitt mit wenigstens einer achsparallelen Abflachung und einen Schaft und/oder Antriebsabschnitt aufweist und daß an der Übergangsstelle zwischen Kupplungs- und Schaftabschnitt ein radialer Anschlag zur Begren­ zung der axialen Einstecktiefe des Werkzeugs ausgebil­ det ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine axiale Schnittansicht durch ein Ausfüh­ rungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baueinheit aus einem in eine Polystyrolwand eingedrehten Dübel und einem einen Bohrer aufweisenden Eindrehwerkzeug am Ende der Dübelmontage;

Fig. 2A eine Seitenansicht des im Bausatz gemäß Fig. 1 verwendeten Eindrehwerkzeugs;

Fig. 2B eine Axialansicht auf die Bohrspitze des Ein­ drehwerkzeugs gemäß Fig. 2A;

Fig. 3 eine Stirnansicht auf den in Fig. 1 verwendeten Dübel; und

Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 nach dem Herausziehen des Eindrehwerkzeugs, dem Einschrau­ ben einer Befestigungsschraube in den zuvor montier­ ten Dübel und dem Festlegen einer Montageplatte.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist ein Ausführungs­ beispiel des erfindungsgemäßen Bausatzes, bestehend aus einem Kunststoffdübel 1 mit Außengewinde und einem Eindrehwerkzeug 2 mit integriertem Bohrer, in der Montage-Endstellung in einer Platte 3 aus porösem und/oder bröckligem Material, beispielsweise ge­ schäumtem Polystyrol, gezeigt.

Der in herkömmlicher Weise als Kunststoff-Spritz­ gießteil ausgebildete Dübel 1 hat in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Außengewinde 10 mit messer­ artigen Gewindegängen, die sich beim Eindrehen des Dübels in das bröcklige und nachgiebige Material der Platte 3 einschneiden. Am hinteren Ende ist der Dübel begrenzt durch einen Flansch 11. Der eigentliche Dübel­ körper wird durch eine leicht konische Einsatzbuchse 12 gebildet, die an dem dem Flansch 11 entgegengesetzten Dübelende in eine dünnwandige Schürze 13 ausläuft. Der Dübel 1 hat, wie Fig. 3 zeigt, eine Axialöffnung 14 mit einem kreuzförmigen Querschnittsprofil. Die Flan­ ken der achsparallelen Dübelnuten 15 bilden die für die Übertragung von Drehmomenten um die Dübelachse 4 erforderlichen Dübelabflachungen. Die Tiefe der Dü­ belnuten 15 kann abnehmen von dem Flanschende 11 in Richtung auf die Schürze 13 und ggf. in die Schürze auslaufen.

Das in Fig. 2 separat dargestellte Eindrehwerkzeug 2 ist aus metallischem Werkstoff hergestellt und hat einen Bohrabschnitt 20 mit einer Bohrspitze 21, einen Kupp­ lungsabschnitt 22 und einen Schaft- bzw. Antriebsab­ schnitt 23. Die Bohrspitze ist mit einer axialen Zentrie­ rung nach Art eines Holzbohrers versehen. Die Länge des Bohrabschnitts 20 ist so groß bemessen, daß die Bohrspitze 21 aus der den Dübel 1 aufnehmenden Platte 3 austritt, bevor das Dübelvorderende 13 oder zumin­ dest der erste Gang des Gewindes 10 in die Frontseite der Platte 3 eintritt. Der Kupplungsabschnitt 22 hat ein kreuzförmiges Umfangsprofil, das dem kreuzförmigen freien Innenprofil mit den Nuten 15 in der Axialöffnung 14 des Dübels 1 entspricht. Die parallel zur Dübel- bzw. Werkzeugachse 4 verlaufenden Federn 24, 25 schmie­ gen sich in der Einsatzstellung des Eindrehwerkzeugs (Fig. 1) an die achsparallelen Flanken der Dübelnuten 15 und können dadurch Drehmomente auf den Dübel 1 übertragen. Die Länge des Kupplungsabschnitts 22 ist, wie Fig. 1 zeigt, kürzer als die Einstecklänge der Ein­ satzbuchse 12. Das Eindrehwerkzeug 2 hat bei dem in den Fig. 1 und 2A dargestellten Ausführungsbeispiel ei­ nen klingenförmigen Bohrer mit zur Achse 4 parallel verlaufenden Außenkanten. Im Bereich des Kupplungs­ abschnitts 22 bilden die beiden diametral gegenüberlie­ genden Ränder der eigentlichen Bohrklinge zwei einan­ der diametral gegenüberliegende Federn 25 zum Ein­ griff in die Dübelnuten 15.

Der in der Montage-Endstellung (Fig. 1) aus dem Dü­ bel 1 und der Platte 3 nach außen vorstehende Schaftab­ schnitt 23 hat einen sechskantigen Außenumfang (Fig. 2B). Der Durchmesser des sechskantigen Schaftab­ schnitts 23 ist dem Maximaldurchmesser des Kupp­ lungsabschnitts 22 im Bereich der Feder 24 und 25 ange­ paßt. An der Übergangsstelle zwischen den Abschnitten 22 und 23 sind aber radiale Anschlagsflächen 26 gebil­ det, die die Einschubbewegung des Eindrehwerkzeugs 2 in den Dübel 1 durch Anschlag an der Frontfläche des Flansches 11 begrenzen. An der äußeren Stirnseite des Schaftabschnitts 23 ist in dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ein Kreuzschlitz zum Ansetzen eines ge­ eigneten Schrauben- bzw. Kreuzschraubendrehers aus­ gebildet. Alternativ kann der ähnlich einem Bit geform­ te Schaftabschnitt 23 aber auch in ein geeignetes Bohr­ futter einer Bohrmaschine eingesetzt werden, um das Eindrehwerkzeug beim Bohren des Durchgangslochs in der Bauplatte 3 und beim Eindrehen des mit dem Kupp­ lungsabschnitt 22 gekuppelten Dübels 1 maschinell an­ zutreiben. Mit Hilfe des Bohrfutters kann das Eindreh­ werkzeug nach Beendigung der Montage des Dübels 1 in der Platte auch wieder axial aus der Dübelöffnung 14 herausgezogen werden, so daß der gesetzte Dübel 1 zum Einschrauben eines geeigneten Befestigungsele­ ments offen ist.

Es ist klar, daß die Form der Bohrspitze bzw. des gesamten Bohrabschnitts 20 sowie des Kupplungsab­ schnitts 22 und nicht zuletzt des Schaftabschnitts 23 des Eindrehwerkzeugs in vielfacher Hinsicht modifiziert werden kann. Wesentlich ist, daß ein zur Aufnahme der Einsatzbuchse 12 geeignetes Loch in die Platte bzw. Wand 3 gebohrt wird, bevor die funktionswesentlichen Teile des Dübels 1 in die Bohröffnung der Wand eindrin­ gen, und daß sich das Eindrehwerkzeug 2 nach Errei­ chen der Montage-Endstellung (Fig. 1) problemlos aus dem gesetzten Dübel 1 herausziehen läßt. Der Schaftab­ schnitt 23 kann auch bei dem für eine Vielzahl von Dü­ beln 1 wiederverwendbaren Eindrehwerkzeug 2 als T-Griff ausgebildet oder mit einem solchen gekuppelt werden, wodurch das Eindrehwerkzeug 2 zu einem Handwerkzeug wird.

Fig. 4 zeigt ein Einbaubeispiel des Dübels 1 in der Wand 3 nach Anschluß einer Montageplatte 6, einer Unterlegscheibe 7 und Befestigung durch eine her­ kömmliche dübelgerechte Schraube 8.

Claims (11)

1. Bausatz zum Eindrehen von Dübeln in Platten aus porösem und/oder bröckligem Material, insbesondere solchem auf der Basis von Gips, Schaumstoff oder Gasbeton,
mit einem Dübel (1), an dessen Umfang ein Außengewinde (10) angeformt ist, einem Bohrer (20) zum Vorbohren des Dübel- Einsatzlochs und einem Eindrehwerkzeug (2), das in eine Axialöffnung des Dübels (1) einsetzbar und drehfest mit dem Dübel (1) kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bohrer (20) mit dem Eindrehwerkzeug (2) einteilig ausgebildet ist und eine solche Querschnittsausbildung hat, daß er durch die durchgehende Axialöffnung des Dübels (1) durchsteckbar ist,
daß das Eindrehwerkzeug (2) einen Endanschlag (26) zur Begrenzung seiner Einstecktiefe in den Dübel (1), einen der Übertragung der Eindrehkräfte auf den Dübel (1) dienenden Kupplungsabschnitt (22) und einen den Bohrer bildenden Bohrabschnitt (20) aufweist,
daß der Dübel (1) mit zwei diametral gegenüberliegenden achsparallelen Innennuten (15) zum formschlüssigen Eingriff des Kupplungsabschnittes (22) des Eindrehwerkzeuges (2) versehen ist,
daß der Dübel (1) zum Vorderende hin leicht konisch Verjüngt ausgebildet ist
und daß die axiale Länge des Eindrehwerkzeugs (2) derart auf die axiale Länge des Dübels (1) abgestimmt ist, daß der Bohrabschnitt (20) aus dem Vorderende (13) des Dübels axial vorsteht, wenn der Endanschlag (26) wirksam ist.

2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialöffnung des Dübels (1) einen etwa kreuzförmigen freien Querschnitt hat, an den der Außenumfang des Kupplungsabschnittes (22) angepaßt ist.

3. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Gewindes (10) des Dübels (1) in jeder vom Vorderende (13) abgewandten Querschnittsebene mehr als doppelt so groß wie der Außendurchmesser der Einsatzbuchse (12) ist.

4. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübel (1) als Kunststoff- Spritzgießteil ausgebildet ist.

5. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsabschnitt (22) des Eindrehwerkzeuges (2) kürzer als die axiale Länge des Dübels (1) ist.

6. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Eindrehwerkzeug aus metallischem Werkstoff besteht.

7. Bausatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Eindrehwerkzeug (2) zumindest im Bereich des Bohrabschnitts (20), insbesondere dessen Spitze (21), gehärtet ist.

8. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Eindrehwerkzeug (2) einen an den Kupplungsabschnitt (22) anschließenden Antriebsabschnitt (23) aufweist, an den ein Antriebswerkzeug, z. B. ein Schraubendreher oder ein Bohrfutter ankuppelbar ist.

9. Bausatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsabschnitt (23) als Mehrkant, vorzugsweise als Sechskant ausgebildet, auf der Eindrehachse (4) des Werkzeuges (2) zentriert ist und zumindest partiell über den anschließenden Kupplungsabschnitt (22) seitlich vorsteht, wodurch der Endschlag (26) gebildet ist.

10. Bausatz nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsabschnitt (23) an einer Stirnfläche mit einem Schraubschlitz oder Kreuzschlitz (27) versehen ist.

11. Bausatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsabschnitt (23) des Eindrehwerkzeuges (2) als T-Griff ausgebildet ist.