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Bohreinheit zur Herstellung von eine Hinterschneidung
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aufweisenden Bohrlöchern Die Erfindung betrifft eine Bohreinheit
zur Herstellung von eine Hinterschneidung aufweisenden Bohrlöchern insbesondere
in harten Werkstoffen wie Beton, bestehend aus einem Bohrschaft und einem mit dem
Bohrschaft verbundenen Bohrplättchen, das den Bohrschaft radial überragende, vorzugsweise
der Länge des Spreizbereiches des zum Einsatz kommenden Befestigungselementes angepaßte
Seitenschneiden aufweist.
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Eine derartige Bohreinheit ist aus der DOS 2 349 998 bekannt. Der
Vorteil einer Hinterschneidung im Bohrloch bei der Verankerung eines Befestigungselementes
besteht in der Hauptsache darin, daß bei geringstem Spreizdruck eine sehr große,
viel Material hintergreifende Aufspreizung erreicht wird, die durch den dadurch
bedingten Formschluß sehr hohe, am Befestigungselement angreifende Auszugslasten
zuläßt. Des weiteren wird durch die Anpassung der Hinterschneidung an die üblicherweise
V-förmig stattfindende Aufspreizung eine sich auf den gesamten Spreizteil erstreckende
Spreizdruckverteilung mit großer Anpressfläche erreicht.
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Diesem Vorteil stehen allerdings Schwierigkeiten bei der Herstellung
von Bohrlöchern mit solchen Hinterschneidungen entgegen. Die erwähnte DOS offenbart
zwar eine, allerdings noch nicht optimale Lösung dieses Problems dadurch, daß der
Bohrschaft mit einem kugelförmigen Bund versehen ist, der in bzw. an der Bohrlochmündung
zur Bildung eines Schwenklagers abstützbar ist. Um ein möglichst abrutschsicheres
Schwenklager zu erhalten ist es notwendig, daß dieser Bund wenn nicht ganz so doch
sehr weit in das Bohrloch eingreift. Die Folge davon ist allerdings, daß der Bohrschaft
gegenüber dem Außenmaß des Bohrplättchens und dem Bund zur Erreichung einer Hinterschneidung
einen relativ geringen Außendurchmesser aufweisen muß. Aus Stabilitätsgründen des
Bohrschaftes ist es dann ferner nicht möglich, diesen mit Bohrmehlnuten zur Abführung
des Bohrmehls auszustatten. Da das Bohrloch zudem noch durch den Bund verschlossen
wird, ist es während der Herstellung des Bohrloches und der Hinterschneidung notwendig,
das Bohrloch durch Herausnahme des Bohrers ständig zu entleeren.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einen stabilen
Bohrschaft aufweisende Bohreinheit zu schaffen, mit der die Herstellung von Bohrlöchern
mit Hinterschneidungen rationeller und damit kostengünstiger durchführbar ist.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Bohrschaft mit
Bohrmehlnuten versehen ist und zumindest vom Bohrplättchenende an auf eine auf das
zum Einsatz vorgesehene Befestigungselement abgestimmte Länge konisch auf eine dem
Außenmaß der Seitenschneiden des Bohrplättchens entsprechende Dicke zunimmt, und
daß unmittelbar nach dem Übergang in den zylindrischen Teilabschnitt des Bohrschaftes
an
diesen ein eine leicht ballig ausgebildete Stirnfläche aufweisender Anschlagflansch
angeordnet ist.
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Das aus Hartmetall bestehende Bohrplättchen ermöglicht die Verwendung
eines Bohrhammers für die Herstellung des mit einer Hinterschneidung versehenen
Bohrloches. Zunächst wird in herkömmlicher Weise ein zylindrisches Bohrloch hergestellt,
wobei durch den Anschlagflansch die auf das Befestigungselement abgestimmte Tiefe
des Bohrloches begrenzt wird. Durch die zumindest über einen Teil der Länge des
Bohrplättchens achsparallel verlaufenden Seitenschneiden ergibt sich während des
Bohrvorganges eine gute zentrische Führung des Bohrers. Mit dem Erreichen der durch
den Anschlagflansch begrenzten Bohrlochtiefe wird durch die Verdickung des Bohrschaftes
auf das Außenmaß des Bohrplättchens eine zusätzliche Führung im unmittelbaren Bereich
der Bohrlochmündung erreicht. Nach Ausschalten der Schlagwirkung des Bohrhammers
ist nun dieser um den Verjüngungswinkel des Bohrschaftes zur Ausschabung der Hinterschneidung
mit den im vorderen Bereich den Bohrschaft radial überragenden Seitenschneiden schwenkbar,
wobei gleichzeitig durch eine Rührbewegung in diesem Schwenkwinkel die rotationssymmetrische
Ausschabung der Hinterschneidung erfolgt. Die zentrische Führung im Bereich der
Bohrloch mündung findet unmittelbar am Übergang des konischen Abschnittes des Bohrschaftes
zum zylindrischen Abschnitt statt, so daß sich eine den Schwenkausschlaq ermöglichende
Linienberührung ergibt. Durch die ballige Ausbildung der Stirnfläche des Anschlagfiansches
ergibt sich außerdem eine die Mauerwerksoberfläche schonende und ebenfalls die Ausschwenkung
ermöglichende Abstützung.
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Die Erfindung nützt die Bedingungen eines zweiarmigen Hebels aus,
so daß durch den längeren Hebelarm der Bohrmaschine die in hartem Mauerwerk wie
Beton notwendigen Seitenkräfte zum Ausschaben der Hinterschneidung erreicht werden.
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Im Endstadium der Ausschabung der Hinterschneidung reibt der Bohrschaft
entlang der Bohrlochfläche. Damit wird mit den im Schaft angeordneten und über den
Anschlagflansch hinausgehenden Bohrmehlnuten eine gute Bohrmehlabfuhr erreicht.
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Nach der Herstellung des Bohrloches und der Hinterschneidung wird
in das Bohrloch ein Befestigungselement eingesetzt, dessen zylindrischer Abschnitt
dem zylindrischen Abschnitt des Bohrloches und dessen Spreizbereich in etwa der
Länge der ausgeschabten V-förmigen Hinterschneidung entspricht. Durch die Aufspreizung
des Befestigungselementes entsteht zwischen dessen Spreizteil und dem Bohrloch ohne
großen Spreizdruck eine formschlüssige Verbindung, die zu sehr hohen Auszugskräften
führt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Anschlagflansch
verschieb- und festsetzbar sein. Wenngleich es zweckmäßig ist, für jede Bohrlochtiefe
die dazu passende Bohreinheit zu verwenden, können, allerdings nur in kleinerem
Umfang, mit einer Bohreinheit durch die Verstellbarkeit des Anschlagflansches verschiedene
Bohr lochtiefen #ebohr t werden. Durch die aufgrund der Bohrmehlnuten sich ergebenden
Schneidkanten des Bohrschaftes wird in geringem Umfang die durch Tieferbohren entstehende
zyliiitlrische Fiihrung im
Bereich der Bohrlochmündung wieder zu
einer die Schwenkbewegung ermöglichenden Linienberührung ausgeschabt.
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In einer weiteren Ergänzung der Erfindung kann der Anschlagflansch
an seiner inneren Ringfläche mit axialen Durchbrechungen versehen sein. Diese Durchbrechungen
führen zu einer noch besseren Bohrmehlabfuhr durch den Anschlagflansch hindurch.
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Schließlich kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der
Anschlagflansch in zwei Ringhälften geteilt sein, die durch Schrauben auf dem Bohrschaft
verklemmbar sind. Durch diese Gestaltung ist eine sehr starke Verklemmung des Anschlagflansches
auf dem Bohrschaft möglich, ohne daß dabei eine Beschädigung des Bohrschaftes zu
befürchten ist.
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Schließlich kann in weiterer Ergänzung der Erfindung der Bohrschaft
für die richtige Positionierung des Anschlagflansches eine Markierung aufweisen.
Durch den Übergang vom konischen zum zylindrischen Teilstück der Bohreinheit ergibt
sich zwar eine Markierungskante, die aber aufgrund der Bohrmehlnuten nur sehr schwer
feststellbar ist. Durch eine umlaufende Markierungsrille beispielsweise kann die
richtige Positionierung des Anschlagflansches erleichtert werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Figur 1 zeigt die Bohreinheit und die mit dieser Bohreinheit hergestellte
Hinterschneidung eines Bohrloches.
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Figur 2 zeigt den zweiteiligen Anschlagflansch im Schnitt entsprechend
der Schnittlinie I-I.
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Figur 3 zeigt ein in dem Bohrloch mit Hinterschneidung verankertes
Befestigungselement.
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Die Bohreinheit 1 besteht aus einem Bohrschaft 2 und einem Bohrplättchen
3 aus Hartmetall, das an seiner Stirnseite mit Bohrschneiden 4 und an seinen Seitenflächen
mit freien Seitenschneiden 5 versehen ist. Die Seitenschneiden weisen einen achsparallelen
und daran anschließend einen sich nach hinten verjüngenden Abschnitt auf. Vom Bohrplättchende
an verdickt sich der Bohrschaft 2 nach hinten auf einen dem Außenmaß der Seitenschneiden
entsprechenden Durchmesser.
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Daran schließt sich ein zylindrischer Abschnitt 2a des Bohrschaftes
2 an, auf dem ein Anschlagflansch 6 verschieb-und festsetzbar ist. Der Bohrschaft
2 weist von vorne bis über den Anschlagflansch 6 hinaus sich erstreckende Bohrmehlnuten
7 auf, wobei zur besseren Abführung des Bohrmehles durch den Anschlagflansch 6 hindurch
dieser an seiner inneren Ringfläche mit axialen Durchbrechungen 8 versehen ist.
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Entsprechend Figur 2 ist erkennbar, daß der Anschlagflansch 6 aus
zwei Ringhälften 6a, 6b besteht, die mit Schrauben 9 zusammengehalten und auf dem
Bohrschaft 2 an jeder beliebigen Stelle verklemmbar sind. Um den zur Herstellung
der V-förmigen Hinterschneidung 10 des Bohrloches 11 notwendigen Schwenkausschlag
zu ermöglichen, ist die am Mauerwerk 12 aufliegende Stirnfläche 13 des Anschlagflansches
6 ballig ausgebildet.
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Ferner weist der Bohrschaft 2 zur genauen Positionierung des Anschlagflansches
6 eine Markierungsrille 14 auf.
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Zur Herstellung des hinterschnittenen Bohrloches wird zunächst unter
Ausnützung der Schlagwirkung eines Bohrhammers ein zylindrisches Bohrloch gebohrt,
dessen Tiefe durch den Anschlagflansch 6 begrenzt wird. Mit dem Erreichen der eingestellten
Bohrlochtiefe wird durch die konische Verdickung des Bohrschaftes auf das Außenmaß
des Bohrplättchens auch eine zentrische Führung des Schaftes im Bereich der Bohrlochmündung
erreicht. Da diese Führung lediglich auf Linienberührung beruht, ist eine Schwenkung
des Bohrschaftes 2 entsprechend seinem Verjüngungswinkel möglich. Durch gleichzeitiges
Kreisen des Bohrschaftes erhält man die Ausschabung der Hinterschneidung des Bohrloches
in der Bohrlochtiefe, wobei die Form der Hinterschneidung durch die Form der Seitenschneiden
des Bohrplättchens bestimmt wird. Das beim Bohren und bei der Ausschabung der Hinterschneidung
anfallende Bohrmehl wird über die Bohrmehlnuten 7 des Bohrschaftes 2 über den Anschlagflansch
6 hinaus aus dem Bohrloch transportiert.
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In Figur 3 ist ein Befestigungselement 15 dargestellt, das in dem
eine Hinterschneidung aufweisenden Bohrloch verankert ist. Die Aufspreizung erfolgt
beispielsweise über einen mit einem Spreizkörper 16 versehenen Gewindeabschnitt
17, der mittels eines mit einem Innengewinde 18 versehenen Schaftteiles 19 in den
geschlitzten Spreizteil 20 des Befestigungselementes 15 eingezogen wird. Durch die
V-förmige, dem Aufspreizwinkel des Befestigungselementes angepaßte Hinterschneidung
des Bohrloches wird bei geringer aufzuwendender Einzugskraft eine sehr große, viel
Material hintergreifende Aufspreizung erreicht, die sehr hohe Auszugswerte für das
Befestigungselement ergibt.
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