DE2917611A1

DE2917611A1 - Duebel, werkzeug und verfahren zum herstellen einer bohrung fuer den duebel und werkzeug zum einsetzen des duebels

Info

Publication number: DE2917611A1
Application number: DE19792917611
Authority: DE
Inventors: Juergen Kessler
Original assignee: Stumpp & Kurz; STUMPP+KURZ GMBH+CO
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1979-05-02
Filing date: 1979-05-02
Publication date: 1980-11-06
Also published as: DE2917611C2; JPH0223726B2; IT8021767A0; ATA210980A; GB2049088A; JPS5615308A; AU532272B2; FR2455690B1; AT376483B; AU5796080A; IT1209214B; ZA802262B; FR2455690A1; US4449877A; CH651636A5; GB2049088B

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dübel, ein WErkzeug und ein Verfahren zum Herstellen der Bohrung fü · den Dübel und auf ein Werkzeug zum Einsetzen des Dübels nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 9 19 und 22.

Die in vielfältiger Art und Weise bekannten Dübel kann man in etwa zwei Kategorien einteilen. Die erste Kategorie betrifft solche Dübel, die einen Gegenstand in einem Mauerwerk ausschließlich durch Kraftschluß zu halten vermögen, der durch die radiale Spreizung der Dübellappen aufgrund einer eingeschraubten Schraube erreicht wird. Solchen Dübel muß eine erhebliche radiale Vorspannung erteilt werden, die um ein Vielfaches größer ist als die mögliche axiale Last des Dübels. Solche Kraftschlußdübel kann man deshalb praktisch nicht unmittelbar an Ecken eines Mauerwerks, einer Betonwand oder dgl. setzen, da sonst die Gefahr besteht , daß die Ecke ausbricht.

Man hat deshalb Dübel für formschlüssiges Einsetzen in eine entsprechende hinterschnittene Bohrung entwickelt,, wie er bspw. aus der DE-OS 23 34 167 bekannt geworden ist. Dieser dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechende Dübel besteht aus zwei Teilen, nämlich der Dübelhülse und einem mittels der Befestigungsschraube in die Dübelhülse einziehbaren konischen Spreizteil, mit dem das in seinem Durchmesser veränderbare Vorderteil der Dübelhülse innerhalb der Bohrungserweiterung derart aufgeweitet wird, daß sich eine im wesentlichen formschlüssige Verbindung zwischen dem konisch aufgeweiteten Vorderteil und der konischen Bohrungserweiterung ergibt. Bei diesem Dübel ist zwar im wesentlichen ein Form-

030045/0471

schluß gegeben, jedoch ist immer noch eine gewisse etwa radial wirkende Vorspannung vorhanden, die sich aufgrund der Toleranzen beim Spreizen des Vorderteils der Dübelhülse und aufgrund der radialen Komponente der Zugspannung, die auf die Dübelhülse wirkt, ergibt.

Zum Herstellen der konisch erweiterten Bohrung für den Dübel der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 23 31 467 auch ein Werkzeug bekannt geworden. Die Verwendung dieses bekannten Werkzeugs setzt eine maßgenaue zylindrische Sacklochbohrung voraus, in die dann das bekannte Werkzeug eingesetzt wird, das mit einem Messer versehen ist, das über eine Kulissenführung (in einem schrägen Langloch geführter Zapfen) mit dem rotierenden Werkzeugschaft derart verbunden ist, daß das Messer unter Druck radial ausgelenkt wird. Das Messer besitzt dabei eine schrägverlaufende Schneide, die im wesentlichen in axialer Richtung wirkt, so daß die von der zylindrischen Grundbohrung stetig ausgehende konische Erweiterung unter axialem Vorschub hergestellt wird. Dieses Werkzeug besitzt nur eine Schneide, so daß die Abnutzung relativ groß ist, und das Messer des öfteren ausgewechselt werden muß, um die konische Bohrungserweiterung stets maßgenau zu halten. Außerdem besteht bei diesem Werkzeug die Gefahr, daß die zuvor maßgenau hergestellte zylindrische Sacklochbohrung aufgeweitet und/oder ausgeschlagen wird. Außerdem kann ein solches Werkzeug, da die axiale und radiale Bewegung überlagert sind, nur für solche Bohrungserweiterungen verwendet werden, die sich durchmessergleich, also stetig an die zylindrische Grundbohrung anschließen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Dübel der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen absoluten Formschluß ermöglicht, hierzu ein verfahren und ein Werkzeug zu schaffen, mit dem die unter Bildung eines Rücksprunges hinterschnittene Bohrungserweiterung in einfacher Weise und ohne Beschädigung der zylindrischen Grundbohrung hergestellt werden kann,

- 8 030045/0471

und ein Werkzeug zum Einsetzen des Formschlußdübels in die betreffende Bohrung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Dübel, ein Werkzeug und Verfahren zum Fertigbearbeiten einer zylindrischen Grundbohrung für den Dübel und durch ein Werkzeug zum Einsetzen des Dübels in die Bohrung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, 9 und 10, 19 bzw. 22 gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen reinen Formschlußdübel ist ein sehr einfaches Element geschaffen, das nur aus einem einzigen Teil besteht. Dieses Element ist erheblich kleiner als das bisher bekannte Element und darüber hinaus billiger, da ein gesondertes Spreizelement entfällt. Der erfindungsgemäße Dübel besitzt außerdem einen minimalen Schlupf, d.h., das mögliche Verschieben des Elementes in der Bohrung während des Anziehens der Befestigungsschraube bis hin zur maximalen Belastung ist praktisch vernachlässigbar.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist die Dübelhülse am vorderen Ende des Vorderteils zusätzlich mit einem zylindrischen segmentierten Ansatz versehen, der in normal gespreiztem Zustand genau in den zylindrischen Grundbohrungsteil paßt, der sich an die Bohrungserweiterung anschließt. Dadurch ist gewährleistet, daß der Gewindeeingriff zwischen Befestigungsschraube und Vorderteil auch dann eichergestelltist, wenn die Bohrungserweiterung aus irgendeinem Grunde einen dem Außendurchmesser des Vorderteils gegenüber etwas größeren Durchmesser aufweisen würde.

Auch das erfindungsgemäße Verfahren und Werkzeug zum Fertigbearbeiten der zylindrischen Grundbohrung für den Dübel, d.h. einschließlich dem Herstellen der Bohrungserweiterung ist erheblich vereinfacht und hinsichtlich der Maßgenauigkeit der fertigen Bohrung verbessert. Mit dem Fertigbearbeiten der zylindrischen

030045/0471

Grundbohrung für den Dübel, d.h. einschließlich dem Herstellen der Bohrungserweiterung ist erheblich vereinfacht und hinsichtlich der Maßgenauigkeit der fertigen Bohrung verbessert. Mit dem Fertigbearbeiten der zylindrischen Grundbohrung wird nämlich nicht nur die Bohrungserweiterung maßgenau hergestellt, sondern es wird auch die Grundbohrung auf das genaue Fertigmaß aufgebohrt, so daß eine maßgenaue rückspringende Bohrungsschulter für die Anlage des Dübels in einfacher Weise, erreicht ist»

Das erfindungsgemäße Werkzeug ist wesentlich weniger abnützungsanfällig, da mehrere Schneiden vorgesehen sind* Außerdem erfolgt das Herstellen der Bohrungserweiterung ohne axialen Vorschub, wobei bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung das rein radial erfolgende Ausbohren der Grundbohrung zur Erweiterung durch die Vibrationsübertragung von den zweiten Schneiden für das maßgenaue Ausbohren des zylindrischen Teils aufgrund eines Bohrhammers oder einer Schlagbohrmaschine unterstützt wird. Dabei dienen die zweiten Schneiden gleichzeitig zur Führung und nehmen bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung die ersten Schneiden zur Drehbewegung mit. Mit dem Ausbohren des zylindrischen Teils der Bohrung durch die zweiten Schneiden werden die an den federnden Armen angeordneten ersten Schneiden radial nach außen gedrängt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt diese radiale Bewegung stetig, da die Breite des Spaltes, indem sich die zweiten Schneiden bewegen, über die gesamte Armlänge gleichmäßig konisch erfolgt. Es versteht sich, daß diese radiale Bewegung der ersten Schneiden durch die axiale Bewegung der zweiten Schneiden auch einen anderen Kurvenverlauf besitzen kann.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung .. ihand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:

- 10 -

030045/0471

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten,

eines Dübels gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 2 ein in ein Rohbohrloch bis zum Anschlag ver

senktes Werkzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, in einer Stellung vor dem Fertigbearbeiten der Rohbohrung,

Fig. 3 das Werkzeug der Fig. 2, jedoch teilweise ge

schnitten und in einer Endlage, in der das Rohbohrloch fertigbearbeitet, d.h. aufgebohrt und mit einer Erweiterung versehen ist,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der

Fig. 3,

Fig. 5 den Beginn des Einsetzens des Dübels der

Fig. 1 in das fertigbearbeitete Bohrloch der Fig. 3 mit einem Werkzeug,

Fig. 6 in teilweise geschnittener Ansicht den in das

fertigbearbeitete Bohrloch der Fig. 3 formschlüssig eingesetzten Dübel,

Fig. 7 in Seitenansicht ein zUiH Einsetzen des Dübels

in das Bohrloch verwendetes Werkzeug,

Fig. 8 die Befestigung eines Gegenstandes mittels

des Dübels der Fig. 1 bzw. des eingesetzten Dübels der Fig. 5 und einer Gewindeschraube,

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht ei

nes Werkzeuges gemäß einem anderen Ausführungs-

- 11 030045/0471

beispiel vorliegender Erfindung zum Herstellen der Hinterschneidung im Bohrloch.

Fig. 10 eine um 90° gedrehte Seitenansicht des Werk

zeuges der Fig. 9,

Fig." 11 die Vorderansicht gemäß Pfeil XI der Fig. 9

des Werkzeuges,

Fig. 12 in schematischer Darstellung das vordere Ende

eines Bohrers zum Herstellen und gleichzeitigen Fertigbearbeiten einer Rohbohrung für den Dübel und

Fig. 13 die Vorderansicht gemäß Pfeil XIII der Fig.

In Fig. 1 ist ein vorzugsweise metallischer Dübel 10 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung teilweise in Seitenansicht und teilweise in Längsschnitt dargestellt, der zum formschlüssigen Einsetzen in eine entsprechend geformte bzw. hinterschnittene Bohrung in einer Betonwand oder dgl. dient und der nur aus einem einzigen Teil, nämlich einer Dübelhülse 11 besteht. Die in Fig. 1 in Ruhelage dargestellte Dübelhülse 11 ist bis auf einen am hinteren Ende angeordneten Ring 12 mehrfach längs geschlitzt, d.h. beim Ausführungsbeispiel mit sechs Längsschlitzen 13 versehen. Auf diese Weise sind über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete, sich längs erstreckende, beim Ausführungsbeispiel sechs Segmentarme gebildet, die sich aufgrund der gleichen und über die Länge gleich breiten Längsschlitze 13 und aufgrund ihrer elastischen Ausbildung derart zusammendrücken lassen, daß sich ihr Außendurchmesser verkleinert. Diese Segmentarme bilden mehrere Teile, nämlich ein Vorderteil 14, der über Verbindungsstege 16 mit dem Ring 12 verbunden ist. Während der Ring 12 und die VerbindungsStege 16, die oberflächenseitig mit längs verlaufenden Rippen 17 und entsprechenden Rillen versehen

03 OCH 5/CU71

" ¹² " 2317611

sind, gleichen Außendurchmesser besitzen, ist das segmentierte Vorderteil IU an seinem an die Verbindungsstege 16 angrenzenden Ende mit einer Ringschulter 18 versehen, die den Übergang zum größeren Durchmesser des Vorderteils IH bilden. Das Vorderteil ist etwa über seine halbe axiale Länge zylindrisch und anschließend außenumfangsseitig mit einem sich zum anderen Ende bis auf den Außendurchmesser der VerbindungsStege 16 und des Ringes 12 verjüngenden Konus versehen, woran sich ein segmentierter Ansatz 19 anschließt, der einen zylindrischen Außendurchmesser, wie bspw. der Ring 12 besitzt. Die Dübelhülse 11 ist mit einem Innengewinde 21 versehen, das sich vom freien Ende des Ansatzes 19 aus über die gesamte Länge des Vorderteils 14 und über eine Teillänge der Verbindungsstege 16 erstreckt. Der Kernradius des Innengewindes 21 ist dabei um einen Betrag gegenüber dem Innenradius des Ringes 12 geringer, der etwa der Gewindetiefe entspricht. Aufgrund der segmentierten Ausbildung der Dübelhülse 11 im Bereich des Innengewindes 21 ist selbstverständlich auch das Innengewinde 21 in Umfangsrichtung durch die Längsschlitze 13 unterbrochen.

Entsprechend dem Dübel 10 muß eine Sacklochbohrung 22 ausgebildet werden, die einen vorderen und einen hinteren zylindrischen Teil 23a und 23b gleichen Durchmessers aufweist, zwischen denen eine sie verbindende, hinterschnittene Erweiterung 24 verläuft. Diese Erweiterung 24 erweitert sich ausgehend von der Bohrung 23a unter Bildung einer Ringschulter 26 sprungartig, verläuft über einen emtentsprechenden Bereich des Vorderteils 14 axial längeren zylindrischen Bereich zu einem konsich sich verjüngenden Bereich, der dann in die zylindrische Bohrung 23b übergeht. Diese Erweiterung 24 nimmt, wie noch zu zeigen sein wird, das Vorderteil 14 der Dübelhülse 11 auf, wobei sich deren Ringschulter 18 an der Bohrungsschulter 2 6 abstützen kann; demgegenüber sind im Bohrungsteil 23a der Ring 12 und die VerbindungsStege 16 und im Bohrungsteil 23b der Ansatz 19 ohne wesentliches Spiel aufgenommen, wie sich bspw. aus Fig. 6 ergibt.

- 13 -

030045/0471

- 13 -

Aus den Figuren 2 bis 4 ist ein Werkzeug 31 zum Herstellen der Bohrung 22 bzw. zum Fertigbearbeiten einer Rohbohrung 23' ersichtlich. Das Werkzeug 31 besitzt beim, Ausführungsbeispiel vier erste Schneiden 33 , die an den vorderen Enden von vier im Querschnitt einen Zylinder bildenden Armen 3 2 aus Federstahl in geeigneter Weise befestigt sind. Die ersten Schneiden 3 3 sind an den Enden der im Querschnitt jeweils segmentartigen Arme 3 2 (siehe Fig. 4) derart gehalten, daß ihre Schneidkanten wie bei einem Drehstahl ausgebildet sind und die Umfangsflache der Arme 3 2 überragen. Die Ruhelage der federnden Arme 3 2 ist gemäß der Darstellung in Fig. 2, d.h. die etwa gleich dicken Arme 32 sind über ihre Länge gesehen aufeinander zulaufend von hinten nach vorne angeordnet, so daß sich Schlitze 3 6 ergeben, die sich zum mit den ersten Schneiden 3 3 versehenen Ende der Arme 3 2 hin konisch verjüngen.

Die Arme 3 2 sind am drehbaren Teil 37 eines Anschlages 3 8 befestigt (Fig. 3). Der Anschlag 38 besitzt ein ortsfestes Ringteil 39, auf dem das drehbare Teil 37 mittels eines axialen Wälzlagers 41 drehbar gelagert ist. Die axiale Fixierung der beiden Teile 37 und 39 zueinander ist durch ein ringartiges Kupplungsteil 42 gesichert, das das ortsfeste Ringteil 29 hintergreift und auf das drehbare Teil 37 aufgeschraubt ist. Innerhalb des ortsfesten Teils 3 9 ist die angetriebene Werkzeugspindel 43 axial geführt, die an ihrem den Armen 3 2 abgewandten Ende in einem am drehbaren Teil 37 befestigten Schaft 44 zum Einspannen in eine Bohrmaschine oder Bohrhammer eingesteckt und befestigt ist. Das andere den ersten Schneiden 33 zugewandte Ende der Spindel 43 ist außenumfangsseitig mit beim Ausführungsbexspiel vier zweiten Schneiden 46 versehen, deren Schneidkanten 47 axial verlaufen und den Außenumfang der Spindel 43 wesentlich überragen. Die zweiten Schneiden 46 sind an der von den Armen 3 2 umfaßten Spindel 43 derart angeordnet, daß sie jeweils zwischen die Längsschlitze 3 6 der Arme 3 2 ragen, wobei sie den Außenumfang der Arme 32 nahe dem Anschlag 38 um einen Betrag, vorzugsweise von wenigen Zehntel Millimeter überragen, um den die schon zuvor hergestellte Rohbohrung 23' aufgebohrt werden soll. Die Breite des

030045/0471

- 14 -

2317611

Fußes der zweiten Schneiden M-6 entspricht der Breite der Schlitze 3 6 im Bereich des am Anschlag 3 8 befestigten Endes der Arme 32. Die mit den ersten Schneiden 33 versehenen Arme 3 2 besitzen eine solche Länge, die der gewünschten Tiefe entspricht, in der der Dübel gehalten werden soll. Die Länge der mit den zweiten Schneiden 46 versehenen Spindel 43 ergibt sich, wie noch zu zeigen sein wird, in entsprechender Weise, da die zweiten Schneiden 46 bis in den Bereich der ersten Schneiden 3 3 axial vorgeschoben werden.

Das Herstellen einer Bohrung 2 2 für den Dübel 10, das Einsetzen des Dübels 10 und das Befestigen eines Gegenstandes mittels des Dübels 10 geht folgendermaßen vor sich:

Gemäß Fig. 2 ist zunächst nur eine Grund- bzw. Rohbohrung 23' in Form einer Sacklochbohrung ausreichender Tiefe hergestellt, deren Durchmesser um wenige Zehntel Millimeter kleiner ist als dem kleinsten Außendurchmesser der Dübelhülse 11 des Dübels 10 entspricht. In diese zylindrische Rohbohrung 23* werden die mi-t den ersten Schneiden 33 versehenen Arme 3 2 des Werkzeugs 31 derart eingesetzt, daß der Anschlag 38 mit seinem ortsfesten Ringteil 3 9 an der Außenfläche der betreffenden Betonwand oder dgl. anliegt. Das Einführen der Arme 32 ist dadurch möglich, daß in Ruhelage der Arme 3 2 ihr Außendurchmesser über die ge-, samte Länge gleich oder kleiner als der Innendurchmesser der Rohbohrung 23' ist. In der dargestellten Lage des Werkzeugs 31 ist die Werkzeugspindel 43 etwa soweit zurückgezogen, daß die zweiten Schneiden 46 nur knapp in die Rohbohrung 23' ragen. Es kann nun die Spindel 43 antreibende Maschine oder dgl. , bspw. eine Schlagbohrmaschine eingeschaltet werden, so daß sich die Spindel 43 mit den zweiten Schneiden 46 und gleichzeitig auch die Arme 3 2 mit den ersten Schneiden 33 drehen, da die Arme 3 2 durch die zwischen sie ragenden zweiten Schneiden 46 formschlüssig mitgenommen werden. Während des Vorschubs gemäß Pfeil A der

- 15 030045/0471

- 15 -

zweiten Schneiden 46 mit der Spindel 43 werden die federnden Arme 32 in radialer Richtung auseinander gedrängt, da die zweiten Schneiden 46 zwischen die sich verjüngenden Schlitze 36 greifen und diese zu öffnen versuchen. Beim Ausführungsbeispiel sind die Schlitze 36 über die gesamte Länge stetig konisch. Dadurch erfolgt mit dem Vorschub nicht nur ein Ausbohren der Rohbohrung 23' zur maßgenauen zylindrischen Bohrung 23a, sondern in derselben stetigen Weise ein Ausdrehen bzw. Ausbohren der Rohbohrung 23' durch die ersten Schneiden 33, woraus sich die hinterschnittene Erweiterung 24 ergibt. Dieser hier lineare Zusammenhang zwischen Ausbohrung des zylindrischen Bohrungsteils 23a und dem Herstellen der Erweiterung 24 kann auch gemäß einer beliebigen geometrischen Kurve erfolgen, je nach dem, wie die die Schlitze 36 begrenzenden Seitenflächen der Arme 3 2 geformt sind. Bspw. könnte das radiale Auseinandertreiben der Arme 32 mit den ersten Schneiden 33 auch erst zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen, bspw. dann, wenn die zweiten Schneiden 46 schon etwa zur Hälfte in die Rohbohrung 23' eingedrungen sind. Der hintere zylindrische Bohrungsteil 23b, in den ein vor den Schneiden 46 liegender Vortriebskonus 48 der Spindel 43 eindringt, kann im Rohmaß verbleiben, es ist aber auch möglich, die Spindel 43 so lang zu machen und so weit vor zu treiben, daß auch dieser zylindrische Bohrungsteil 23b etwas aufgeweitet wird, der dazu bestimmt ist, den Ansatz 19 der Dübelhülse 11 aufzunehmen. Das Ende des Ausbohrvorganges ist in Fig. 3 dargestellt.

Wird nun die Spindel 43 wieder zurückgezogen, so können die Arme 32 wieder nach innen in ihre Ruhelage zurückfedern, was dadurch erleichtert ist, daß die vorderen Ecken der Kanten 34 der ersten Schneiden 33 abgeschrägt sind. Mit diesem Ausbohrvorgang ist somit einerseits ein maßgenauer zylindrischer Bohrungsteil 23a und ggf. auch 23b hergestellt und andererseits die Bohrungserweiterung 24 mit der maßgenauen, rechtwinklig radial zurückspringenden Bohrungsschulter 26 geschaffen. Nach dem Zurückfedern der

- 16 -

030045/0471

Arme 3 2 kann auch das Werkzeug 31 aus der Bohrung 22 wieder herausgezogen werden.

Gemäß Fig. 5 wird nun in diese Bohrung 2 2 ein Dübel 10 eingesetzt, indem er im Bereich des Vorderteils IH aus seiner in Fig. 1 dargestellten Ruhelage mit etwa zylindrischer Innenbohrung zusammengedrückt wird, so daß sein Außendurchmesser im Bereich des Vorderteils 14 so weit verkleinert wird, daß er in den Bohrungsteil 23a der Bohrung 2 2 paßt. Zur Erleichterung des Einführens der Dübelhülse 11 in die Bohrung 22 ist der Obergang vom Ansatz 19 zum Vorderteil IH konisch ausgebildet. Das Einsetzen des Dübels 10 erfolgt mittels eines in Fig. 7 dargestellten dornartigen Werkzeugs 51, das mittig mit einem gerändelten Handgriff 52 und an einem Ende mit einem Schlagzapfen 53 versehen ist. Das andere, vordere Ende ist mindestens zweistufig ausgebildet, indem es eine zylindrische Spitze 54, die in den Ring 12 der Dübelhülse 11 paßt, ein daran anschließendes Mittelteil 55 größeren Durchmessers, dessen Ringschulter sich gegen die Endstirn des Ringes 12 beim Eintreten der Dübelhülse 11 in die Bohrung 22 legt, und ein Anschlagtiel 57 größeren Durchmessers aufweist, dessen Ringschulter 59 sich bei der entsprechenden Einsetztiefe der Dübelhülse 11 in die Bohrung 22 an die Außenfläche der betreffenden Betonwand oder dgl. anlegt. Mit anderen Worten, das Mittelteil 55 ist so lang, daß das Anschlagteil 57 am Mauerwerk dann zur Anlage kommt, wenn das Vorderteil 14 der Dübelhülse 11 im Bereich der Bohrungserweiterung 24 angeordnet ist und in seine in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage zurückgeschnappt ist, so daß es formschlüssig in der Erweiterung 24 liegt. In axialer Richtung können dabei durchaus Toleranzen zugelassen werden, da durch das Anlegen des Vorderteils 14 mit seiner Ringschulter 18 an der Bohrungsschulter 26 der Bohrung automatisch beim Befestigen eines Gegenstandes mittels des Dübels 10 erfolgt.

- 17 -

0300 4 5/0471

2317611

Nachdem Herausziehen des Einschlagwerkzeugs 51 kann nun die Befestigung eines Gegenstandes 61 mittels des in die Bohrung 22 formschlüssig eingesetzten Dübels 10 dadurch erfolgen, daß eine Außengewxndeschraube 62 bspw. unter Zwischenfügen einer Scheibe 63 durch eine Bohrung 64 des Gegenstandes 61 in die Bohrung 22 eingesteckt und in das Innengewinde 21 der Dübelhülse 11 eingeschraubt wird. Die Schraube 62 wird dabei so lang gewählt, idaß sie möglichst das gesamte Innengewinde 21 durchdringt. Ein sicheres Fassen der Gewindeverbindung zwischen Dübelhülse 11 und Schraube 62 ist selbst bei im Durchmesser etwas zu groß geratener Erweiterung 24 gewähleistet, weil der Ansatz 19 ein weiteres radiales Noachgeben der Segmentarme der Dübelhülse 11 verhindert. Mit dem Anziehen der Schraube 62 wird die Dübelhülse 11 in Richtung gemäß Pfeil B nach außen gezogen, so daß sich das Vorderteil 14 mit seiner Schulter 18 automatisch an die Bohrungsschulter 26 der Bohrung 22 anlegt. Eine radiale Kraft innerhalb der Bohrungserweiterung 24 erfolgt nicht, sondern die gesamte Befestigungskraft ruht auf der Ringschulter 2o.

In den Figuren 9 bis 11 ist ein weiteres Werkzeug 31' zum Herstellen der Bohrungserweiterung 24 für den Dübel 10 dargestellt, der in Verbindung mit einem modifizierten Gesteinsbohrer 31" der Figuren 12 und 13 statt eines üblichen Gesteinsbohrers und dem Werkzeug 31 Verwendung findet. Das Werkzeug 31' unterscheidet sich vom Werkzeug 31 hauptsächlich dadurch, daß die zweiten Schneiden hier fehlen und stattdessen in Form der zweiten Schneiden 46' am Gesteinsbohrer 31" vorgesehen sind. Außerdem besitzt das Werkzeug 31", wie sich aus Fig. 11 ergibt, nur zwei diametral gegenüberliegende erste Schneiden 33' zum Herstellen der Erweiterung 24, die an Armen 32, welche aus Federstahl hergestellt sind, befestigt sind. Diese Arme 32' sind in Ruhestellung gemäß der Figuren 9 und 11 an ihrem vorderen Ende, an dem die ersten Schneiden 33* vorgesehen sind, nach innen aufeinanderzulaufend abgebogen. Die Arme 32' besitzen die Form von im Querschnitt rechteckförmigen Stegen, deren Breite der Breite der ersten Schneiden 3 3' entspricht. Die beiden diametrax gegenüberliegenden Arme 32' liegen in Nuten 49 des vorderen Endes der angetriebenen Werkzeugspindel 43'. Die Grundflächen der bei-

0 3004 5/0 47 1 .

- 18 -

2317611

den Nuten 4 9 verlaufen zum vorderen Ende hin entsprechend der Form des vorderen Endes der Arme 32' konisch aufeinander zu. Durch dieses Eingreifen der Arme 32' in die Nuten 49 ist hier die drehschlüssige Verbindung zwischen Spindel 43' und den mit den ersten Schneiden 33' versehenen Armen 32 erreicht. Der Werkzeugschaft 44' stützt sich über eine Druckfeder 50 am Anschlag 38 ab. Bei diesem Werkzeug wird die Spindel 43* mit den Armen 32' in die jedoch fertig ausgebohrte Bohrung 23 bis zum Anschlag 3 8 geschoben. Bei der Drehbewegung der Spindel 43' erfolgt unter dem Druck auf den Schaft 44' entgegen der Feder 50 ein radiales Auseinandergehen der ersten Schneiden 33*, da das konische vordere Ende 48' die Arme 32 auseinanderdrängt. Die Endstellung der ersten Schneiden 33' ist in Fig. 11 gestrichelt dargestellt. In diesem Zusammenhang sei noch bemerkt, daß die Achse an verlaufenden, in radialer Richtung weisenden Kanten der ersten Schneiden 33' mit Einkerbungen 66 versehen sind, die ein Zertrümmern des Betons erleichtern.

Der Gesteinsbohrer 31" ist aus einem üblichen Gesteinsbohrer entwickelt, der an seiner vorderen Spitze mit Schneiden 67 versehen ist, die in Draufsicht der Fig. 13 gesehen, gegenüber der Längsmittelachse versetzt sind und die ebenfalls Einkerbungen 66' zum leichteren Zertrümmern des Betons besitzen. Dieser Gesteinsbohrer 31" besitzt jedoch in Vorschubrichtung hinter diesen in axialer Richtung schärg verlaufenden Schneiden 64 die beiden diametral gegenüberliegenden zweiten Schneiden 66', die den zweiten Schneiden 46 des in den Figuren 2ff dargestellten Werkzeug 31 entsprechen. Diese zweiten Schneiden 46 sorgen für ein Ausbohren in Form eines Art Ausreibens der Rohbohrung 23· und damit für eine maßgenaue Herstellung der Bohrung. Aufgrund dieser zweiten Schneiden 46 erhält die Bohrung 23 eine bessere Rundung. Bei diesem Ausführungsbeispiel reicht es aus, wenn der Außendurchmesser der zweiten Schneiden 46* dem der vorderen Schneiden 67 entspricht. Diese zweiten Schneiden 46' dienen nicht

- 19 030045/047.1

nur sozusagen zum Ausschaben der Rohbohrung auf genaues Maß, sondern auch zum Führen des Gesteinsbohrers 31"V Es versteht sich, daß die Herstellung der Bohrung 23 mit diesem Gesteinsbohrer 31" der Hinterschneidung der Bohrung 23 mit dem Werkzeug 31' vorausgeht.

- Ende der Beschreibung -

030045/0471

, ■ an.

Claims

Patentansprüche

Dübel zum formschlüssigen Einsetzen in eine im Innern erweiterte Bohrung, mit einer ein vorzugsweise durch Längsschlitze in seinem Außendurchmesser veränderbares Vorderteil aufweisenden Dübelhülse, dadurch gekennzeichnet , daß das Vorderteil (I^s*) gegenüber der übrigen Dübelhülse (11) zumindest an seinem in Einschubrichtung hinteren Ende einen größeren Außeüdurchmesser unter Bildung einer Ringschulter (18) aufweist, daß das Vorderteil (14 der Dübelhülse (11) in seinem Außendurchmesser elastisch derart veränderbar ist, daß der aus der Dübelhülse (11) bestehen de Dübel (-07 in eine im Innern mit einer Hinterschneidung (24, 26) versehene Bohrung (22) einschiebbar und formschlüs-

' 030045/0471

ORIGINAL INSPECTED

sig einsetzbar ist, und daß die Dübelhülse (11) mit einem Innengewinde (21) für die Befestigungsschraube (62) versehen ist.
2. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorderteil (14) durch mehrere vorzugsweise sechs Segmente gebildet ist.
3. Dübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichne t , daß das Vorderteil (14) bzw. dessen Segmente über Stege (16) mit: einem Ring (12) einstückig verbunden ist bzw. sind.
4. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Dübelhülse (11) im Bereich der Verbindungsstege (16) und des Ringes (12) außenseitig mit längsverlaufenden Rillen oder Rippen (17) versehen ist.
5. Dübel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Vorderteil (14) der Dübelhülse (11) an seinem in Einschubrichtung vorderen Ende mit einem ebenfalls längssegmentierten Ansatz (19) versehen ist, dessen Außendurchmesser in eingesetztem Zustand dem der Verbindungsstege (16) und des Ringes (12) der Dübelhülse (11) entspricht.
6. Dübel nach Anspruch S₉ dadurch gekennzeichnet , daß das Vorderteil (14) sich konisch verjüngend in den Ansatz (19) übergeht.
7. Dübel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Dübelhülse (11) über die gesamte Länge im wesentlichen denselben Innendurchmesser aufweist.
8. Dübel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet , daß das Innengewinde (21) über

030045^0471

einen wesentlichen Teil der Dübelhülse (11) zumindest im Bereich des Ansatzes (19) und zumindest teilweise im Bereich der Verbindungsstege (16) verläuft.
9. Werkzeug zum Fertigbearbeiten einer zylindrischen Gru.dbohrung für einen Dübe- nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einer zum Herstellen der Bohrungserweiterung dienenden Schneide am vorderen Werkzeugende, die unter axialem Druck auf den rotierenden Werkzeugschaft in radialer Richtung auslenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr die betreffende Hinterschneidung (24) der Bohrung (22) herstellende, im wesentlichen axial verlaufende erste Schneiden (33, 33') vorgesehen sind, die vorne an im Querschnitt Kreissegmente bildenden, federnden, axial feststehenden Armen (32, 32') befestigt sind, deren innere Abstände zueinander sich zu den ersten Schneiden hin ändern, und daß zwischen den Armen (32, 32') ein inneres Spreizelement (48, 48') axial bewegbar ist.
10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Spreizelement (48) vorzugsweise an seinem hinteren Ende mit zwei oder mehr zweiten Schneiden (46) zum maßgenauen Bohren der zylindrischen Grundbohrung (23') versehen ist, die zwischen den Armen (32) durchgreifen und axial bewegbar sind.
11. Werkzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß je vier erste und zweite Schneiden (33, 46) vorgesehen sind.
12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die zweiten Schneiden (4 6) am angetriebenen Werkzeugschaft (43, 44) befestigt sind und· in Drehrichtung formschlüssig zwischen die mit den ersten Schneiden (33) versehenen Arme (3 2) greifen.

030045/0^71
13. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Spreizelement (48') mit vorzugsweise zwei diametral gegenüberliegenden konisch aufeinanderzulauf enden Gleitnuten (4 9) versehen ist, an denen die entsprechend geformten, die ersten Schneiden (33') haltenden Arme (32') gleiten.
14. Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand der Arme (3 2, 32') stetig kleiner wird.
15. Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten Schneiden (3 3) den Außenumfang der federnden Arme (32) um die Tiefe der herzustellenden Hinterschneidung (24) überragen.
16. Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser der zweiten bzw. weiteren Schneiden (46) gleich oder ein paar Zehntel größer ist als der der Grundbohrung (23¹).
17. Werkzeug, bei dem die ersten Schneiden an einem die Eindringtiefe begrenzenden Anschlag gehalten sind, nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeich net, daß der Anschlag (38) einen ortsfesten Teil (3 9) und einen drehbaren Teil (37) aufweist, das sich über ein Wälzlager (41) am ortsfesten Teil (3 9) axial abstützt, wobei beide Teile (37, 39) durch eine klammerartige Kupplung (42) axial zusammengehalten sind.
18. Werkzeug zum Herstellen und Ausbohren einer zylindrischen Grundbohrung für einen Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit mindestens zum Herstellen der Bohrung dienenden Schneiden am vorderen spitzen Werkzeugende, dadurch gekennzeichnet , daß in Vorschubrichtung hinter

- 5 030045/0 4 71

■ - 5 -

den die Rohbohrung (23·) herstellenden Schneiden weitere axiale Schneiden (46) zum Ausbohren auf Fertigmaß vorgesehen sind.
19. Verfahren zum Fertigbearbeiten einer zylindrischen Grundbohrung für einen Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einem Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 17, bei dem die Bohrungserweiterung durch radiales Bewegen mindestens einer Schneide erfolgt, dadurch gekennzeichnet , daß gleichzeitig mit dem Herstellen der hinterschnittenen Bohrung s erwe it erung (24) der zylindrisch bleibende Teil der Grundbohrung (23') auf Fertigmaß aufgebohrt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch 'gekennzeichnet, daß das Fertigbearbeiten des zylindrischen Bohrungsteils (23a, b) und des hinterschnittenen Bohrungsteils (24) gleichermaßen stetig erfolgt.
21. Verfahren zum Herstellen und Fertigbearbeiten einer zylindrischen Grundbohrung für einen Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einem Werkzeug nach den Ansprüchen 9 und 18_s bei dem die Rohbohrung mit einem Steinbohrer erfolgt, dadurch gekennzeichnet , daß dem Herstellen der Rohbohrung (23 ^!) unmittelbar nachfolgend die Nachbearbeitung auf Fertigmaß vorgenommen wird.
22. Werkzeug zum Einsetzen eines Dübels nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , daß es die Form eines Dornes (51) besitzt.» dessen vorderes Ende dreistufig ausgebildet ist, nämlicft mit einer in die Dübelhülse (11) ohne wesentliches Spiel eindringenden Spitze (5O₉ einem mit seinem Ring (56) an die Endstirn der Dübelhülse (11) anliegenden Mittelbereich (55) und mit einem beim eingeschlagenen Dübel (10) an der Betonwand oder dgl. mit seinem Ring (58) zur Anlage kommenden Anschlagbereich (58).

- Ende der Patentansprüche 0300 45/0471