DE7523643U - Bohrwerkzeug - Google Patents

Description

"Formschlussdübel" K

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HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN (Fürstentum Liechtenstein)

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 Werk-

zeugen 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 unterVerwendung 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 sieh 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.

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Das auf dem Schaft ,im Bereich der Bohrkrone angeordnete Halteelement ist vorzugsweise als Ring ausgebildet. Diesel" Ring weist zweckmässigerweise eine ringförmig ausgebildete Schneide auf, welche vor dem Aufsetzen des Bohrwerkzeuges auf das Aui?- nahmeteil 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 BohrK!eines 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 Verfugung 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 Aufnahme— bohrung zu erleichtern, können Mittel, beispielsweise in Form

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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 Schaftbereich 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.

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?ie 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-Werk zeug*^^¹·" ^; -^:-■* mäss 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 bohrkronen— seitigen 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

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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 das 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 Aufr.ahmebohrung 13 entstanden. Nach vollständigem Eindringen des Schaftes 1 in daö 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-

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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.

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Claims (6)

1. Bohrwerkzeug mit im wesentlichen hohlzylinderformigem Schaft und Bohrkrone, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1, 20) mit wenigstens zwei axial verlaufenden, sich über einen Grossteil der Schaftlänge erstreckenden, vom bohrkronenseitigen Ende beginnenden Schlitzen (5, 24) in Segmente (6, 23) unterteilt ist, wobei die Segmente (6,

23) unter radialer Vorspannung stehen und im Bereich der Bohrkrone (4, 21) ein axial verschiebbares, der Vorspannung entgegenwirkendes Halteelement angeordnet ist.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement als Ring (3, 25) ausgebildet ist.

3c Bohrwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (3, 25) eine die Stirnseite der Bohrkrone (4, 21) überragende, ringförmig ausgebildete Schneide (3a, 25a) aufweist.

4. Bohrwerkzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel des Schaftes (1) ein in entspanntem Zustand der Segemente (6) zylindrisch verlaufendes Gewinde (8) aufweist.

5. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das der Bohrkrone (4, 21) abgewandte Ende des Schaftes (1, 20) einen sich entgegen der Richtung der Bohrkrone (4, 21) konisch verjüngenden Ansatz (2, 22) aufweist.

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-. ίο -

6. Bohrwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Ansatz (6) und Schaft (1) eine Ringkerbe (7) als Sollbruchstelle vorgesehen ist.

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