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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Ankerelemente,
die üblicherweise
als "Dübel" bezeichnet werden,
und insbesondere auf ein Ankerelement, das ausgestaltet ist, in
brüchiges
Material eingesetzt zu werden.
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Das
Dokument US-A-3,911,781 offenbart ein Ankerelement für brüchiges Material,
das in herkömmlicher
Weise einen kreisförmigen,
zylindrischen Körper
aufweist, der ein selbstschneidendes Außengewinde trägt und mit
einer axialen Bohrung versehen ist, die an einem Ende offen ist,
um ein in das Element eingesetztes Befestigungselement aufzunehmen.
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Das
Installieren eines Befestigungselements in einem brüchigen Material
mittels eines solchen Ankerelements erfolgt in drei voneinander
unabhängigen
Vorgängen.
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Zuerst
wird durch ein ein Loch erzeugendes Werkzeug, beispielsweise durch
einen Bohrer, ein Loch in das brüchige
Material gebohrt. Danach wird das Ankerelement in das vorher vorbereitete
Loch eingesetzt, so dass sein selbstschneidendes Außengewinde
in Eingriff mit dem brüchigen
Material kommt. Abschließend
wird das mit Gewinde versehene Befestigungselement in das in das
brüchige
Material eingesetzte Ankerelement eingeschraubt.
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Im
Stand der Technik ist auch ein anderes mit einem selbstschneidenden
Außengewinde
versehenes Ankerelement bekannt, auf das zum Einsetzen in ein brüchiges Material
eine ebene, ein Loch erzeugende Schneidklinge aufgeschraubt werden kann.
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Um
ein solches Ankerelement in ein brüchiges Material einzusetzen,
wird das Material mit der ebenen, ein Loch erzeugenden Schneidklinge
gebohrt, die in Drehung versetzt ist und das Element trägt. Die
Spitze der das Loch erzeugenden Schneidklinge formt ein Loch in
dem brüchigen
Material, in welchem sich das Ankerelement selbst verankert.
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Das
Loch, das durch die ein Loch erzeugende Schneidklinge erzeugt wird,
ist jedoch nicht gleichmäßig. Ferner
hat die ebene, ein Loch erzeugende Schneidklinge Schwierigkeiten
zu bohren, wenn die Dichte oder die Härte des brüchigen Materials geringfügig größer ist
als der Durchschnittswert.
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Weiterhin
offenbart das Dokument EP-A-501 201 ein Ankerelement gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Die
vorliegende Erfindung schlägt
einen verbesserten, neuartigen Typ eines Ankerelements vor, der
einfach in der Ausgestaltung ist, auf einen Bohrer passt und es
erlaubt, in jedem Typ brüchigen
Materials gut kalibrierte Löcher
zu erzeugen.
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Insbesondere
weist das Ankerelement der Erfindung einen hohlen Körper, im
Wesentlichen in der Form eines länglichen
Rotationskörpers
auf, der an beiden Ende offen ist und ein zur Verankerung in einem
brüchigen
Material geeignetes, selbstschneidendes Außengewinde hat, wobei das Ankerelement Ankernuten
zum Zusammenwirken mit sich länglich erstreckenden
Nuten eines Bohrers hat, wenn der Bohrer in den hohlen Körper eingesetzt
wird und sich durch ihn erstreckt, so dass eine ein Loch erzeugende
Spitze des Bohrers aus einem inneren Ende des hohlen Körpers vorsteht,
wobei die Ankernuten so geformt sind, dass sie sich im Wesentlichen
in länglicher
Richtung entlang einem inneren Kanal des hohlen Körpers und über im Wesentlichen
die gesamte Länge
des hohlen Körpers
von einem Einlassbereich benachbart zum äußeren Ende des hohlen Körpers bis
zum inneren Ende des Körpers
erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankernuten wendelförmige Nuten
zum Zusammenwirken mit wendelförmigen
Nuten eines Spiralbohrers aufweisen, um sicherzustellen, dass sich
das Ankerelement zusammen mit dem Spiralbohrer dreht.
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Ferner
muss das Ankerelement in einer solchen Weise an dem Bohrer befestigt
werden, dass sichergestellt wird, dass das Ankerelement korrekt
gedreht wird, und der Bohrer muss mit den standardgerechten, ein
Loch erzeugenden Werkzeugen kompatibel sein.
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Die
vorliegende Erfindung schlägt
das folgende Ausführungsbeispiel
eines Ankerelements vor, um diese technischen Probleme zu lösen.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
weisen die Mittel zum Befestigen des Ankerelements gemäß der Erfindung
am Bohrer wendelförmige
Nuten auf, die in der Innenwand des hohlen Körpers gebildet und für das Zusammenwirken
mit den wendelförmigen
Nuten eines Spiralbohrer geeignet sind.
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Die
nachfolgende Beschreibung macht unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
die nicht einschränkende
Beispiele sind, deutlich, woraus die Erfindung besteht und wie sie
ausgeführt werden
kann.
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Die
beigefügten
Zeichnungen zeigen in
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1a eine
schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführung eines Ankerelements der
Erfindung;
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1b eine
teilweise weggeschnittene Perspektivansicht des Ankerelements aus 1a;
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2 eine
Ansicht des Ankerelements aus 1a, gesehen
entlang dem Pfeil A;
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3 eine
schematische Perspektivansicht des ein Loch erzeugenden Werkzeugs,
das mit dem Ankerelement aus 1a verwendet
wird;
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4a bis 4e verschiedene
Schritte beim Verwenden des Ankerelements aus 1a zum
Befestigen eines Befestigungselements in einem brüchigen Material.
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Als
einleitender Punkt sollte beachtet werden, dass von einer Figur
zur anderen Elemente oder Teile, die identisch oder ähnlich sind,
wenn möglich durch
gleiche Bezugssymbole bezeichnet sind und sie nicht jedes Mal beschrieben
werden.
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1a und 1b stellen
ein Ankerelement dar, das dazu ausgestaltet ist, in ein brüchiges Material
eingesetzt zu werden.
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Das
Ankerelement weist einen hohlen Körper 10 auf, der entlang
einer Achse X-X' länglich ist. Der
Körper 10 hat
eine konische Außenfläche und
einen axialen Durchgang 11, der im Wesentlichen kreiszylindrisch
ist. Der Körper 10 ist
an beiden Enden 13 und 15 offen. An einem ersten
Ende 13 weist er in herkömmlicher Weise einen Bund 14 auf,
der in der Form konisch ist, sich radial vom hohlen Körper erstreckt
und um die Öffnung
des hohlen Körpers eine
ebene Druckfläche
aufweist. Die konische Außenfläche des
hohlen Körpers 10 trägt ein selbstschneidendes
Gewinde 12, das sich über
den größten Teil
der Länge
des Körpers
erstreckt. Dieses selbstschneidende Gewinde 12 umfasst
ein pyramidenförmiges
Gewinde mit einer scharfen Kante, die zum Verankern des Körpers 10 in
einem brüchigen Material
geeignet ist. Weiterhin weist das selbstschneidende Gewinde 12 dicht
an dem anderen Ende 15 des hohlen Körpers 10 Spalten 12a auf,
die Flächen
haben, die zum Durchführen
eines Schneidvorgangs radial im Wesentlichen eben sind. Auf seiner
konischen Außenfläche trägt der Körper 10 ein zweites
Gewinde 18, dass sich zwischen den Gewindegängen des
selbstschneidenden Gewindes 12 befindet. Das zweite Gewinde 18 ist
ein Gewinde in runder Form, geeignet zum Verhindern des Drehung
des Körpers
des Ankerelements, wenn dieses in das brüchige Material eingesetzt ist.
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Der
axiale Durchgang 11 im Körper 10 hat wendelförmige Nuten 16,
die in der Innenwand des Körpers 10 gebildet
sind. Wie aus 1b ersichtlich ist, beginnen
die wendelförmigen
Nuten 16 in einem bestimmten Abstand d vom Ende 13,
das mit dem Bund 14 versehen ist, und erstrecken sich über den ganzen
Weg bis zum anderen Ende 15 des Körpers, so dass der axiale Durchgang
einen zylindrischen Teil der Länge
d benachbart zu dem Ende 13 aufweist und einen Eingang 19 bildet.
Der Eingang 19 ermöglicht
es, innerhalb des Ankerelements ein Befestigungselement zu zentrieren,
wenn es in das brüchige
Material eingesetzt ist. Die wendelförmigen Nuten 16 sind
dazu ausgestaltet, mit den wendelförmigen Nuten 22, 23 eines
Spiralbohrers 20 zusammenzuwirken, deren Seiten 22a, 23a selbstschneidende Kanten
bilden, die um den Umfang des zu erzeugenden Lochs verteilt sind,
wobei der Spiralbohrer 20 sich so durch den hohlen Körper 10 bewegt,
dass seine das Loch bildende Spitze 21 nach vorn vom Körper des
Ankerelements vorsteht. Die wendelförmigen Nuten 16 des
Ankerelements stellen sicher, dass sich das Ankerelement zusammen
mit dem Spiralbohrer 20 dreht.
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2 zeigt,
dass der Körper 10 des
Ankerelements an seinem mit dem Bund 14 versehenen Ende 13 einen
Satz von Zähnen
aufweist, im vorliegenden Fall vier Zähne 17, die regelmäßig um die Öffnung des
Körpers
verteilt sind. Jeder der Zähne 17 erstreckt
sich radial von der Wandinnenseite des hohlen Körpers in Richtung auf den Mittelpunkt
der Öffnung.
Die Zähne
sind zum Befestigen des Befestigungselements geeignet, das in den
Körper
des Ankerelements eingesetzt ist.
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Die
Anwendung des in 1a und 1b dargestellten
Ankerelements wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 4a bis 4e beschrieben.
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In
einem ersten Schritt ist der an einer Bohrmaschine montierte Spiralbohrer 20 in
einer solchen Art und Weise in den Körper 10 des Ankerelements geschraubt,
dass seine ein Loch erzeugende Spitze 21 nach vorn über den
Körper 10 vorsteht.
Somit wird das Ankerelement durch die wendelförmigen Nuten gehalten, um sich
mit dem Spiralbohrer zu drehen, wobei die Stirnfläche des
Bundes 14 gegen den Werkzeughalter 22 der Bohrmaschine
drückt.
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In
einem zweiten Schritt wird die ein Loch erzeugende Spitze 21 des
Spiralbohrers 20 gegen eine Platte aus brüchigem Material
platziert, und der Bohrer wird gedreht, um ein Loch in dem brüchigen Material
zu erzeugen. Wenn die Spitze 21 des Spiralbohrers 20 in
die Platte eindringt, beginnt das selbstschneidende Gewinde 12 des
Ankerelements in dem brüchigen
Material ein komplementäres
Innengewindeschneiden, um so den Körper 10 des Ankerelements
in dem kalibrierten Loch zu verankern, das durch den Spiralbohrer
in der Platte erzeugt wurde. Der Einzelvorgang des Erzeugens des
Lochs und des Installierens des Ankerelements ist beendet, wenn
der Bund 14 des Körpers
bündig
mit der Außenfläche der
Platte angeordnet ist. Es ist zu bemerken, dass das selbstschneidende
Gewinde dazu dient, das Ankerelement axial in der Platte zu halten, während das
abgerundete zweite Gewinde dazu dient, es in seiner Position zu
verriegeln.
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In
einem nachfolgenden Schritt wird der Spiralbohrer aus dem Ankerelement
herausgezogen.
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Abschließend wird
das Befestigungselement 23, welches den zu befestigenden
Gegenstand trägt, in
das Ankerelement eingeschraubt. Im vorliegenden Fall ist das Befestigungselement
eine Schraube, die an das Ankerelement angepasst ist, und die Spitze der
Schraube 23 steht über
den Körper
des Ankerelements vor. Die Schraube wird durch den Satz von Zähnen des
Elements in dem Ankerelement gehalten.
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Natürlich ist
die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten
Ausführungen
eingeschränkt,
und Fachleute könnten
jede Variante konstruieren, die in die Wesensart der Erfindung fällt, vorausgesetzt,
dass die Erfindung so erhalten bleibt, wie sie in Anspruch 1 definiert
ist.