Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Gegenstandes an einer Leichtbauwerkstoffwand mit Hilfe eines Einsatzkörpers, der ein selbstschneidendes Außengewinde sowie eine Innenhöhlung zur Aufnahme eines Befestigungselementes aufweist und mit Hilfe eines in die Innenhöhlung eingreifenden Setzwerkzeuges in eine Vorbohrung eingedreht wird, wobei nach dem Entfernen des Setzwerkzeuges ein Befestigungselement in die Innenhöhlung eingeschraubt wird.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Befestigungsvor- richtung zur Durchführung des Verfahren mit einem eine Innenhöhlung zur Aufnahme eines Befestigungselementes und ein selbstschneidendes Außengewinde aufweisenden Ei satzkörper sowie mit einem drehfest in die Innenhöh¬ lung des Einsatzkörpers eingreifenden Setzwerkzeug.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind aus der DE- C3-22 56 938 und der DE-C2-24 19 111 bekannt, wobei der Einsatzkörper am einsteckseitigen Ende geschlossen ist und nach dem Erstellen einer zylindrischen Vorbohrung mit Hilfe einer Bohrmaschine in die zylindrische Vor¬ bohrung mit Hilfe eines Setzwerkzeuges eingedreht wird. Beim Eindrehen in die zylindrische Vorbohrung schneidet sich das Außengewinde in den weichen Leichtbauwerkstoff ein, wobei zwischen den Gewindegängen das Material unzerstört bleibt. Auf diese Weise wird eine spreiz- druckfreie Verankerung eines Befestigungselementes möglich, das nach dem Setzen des Einsatzkörpers in dessen axiale Innenhöhlung zum Befestigen eines Gegen¬ standes eingeschraubt wird.

Die EP-B1-165 674 beschreibt einen Einsatzkörper, der am Einsteckende über eine Öffnung und über eine das Einsteckende des mit einem selbstschneidenden Außenge¬ winde versehenen Einsatzkörpers hinausragende Bohl— klinge verfügt. Die Bohrkl nge gestattet es, auf das Erstellen einer zylindrischen Vorbohrung zu verzichten, da diese während des Setzens mit Hilfe der am vorderen Ende der Einsatzhülse angeordneten Bohrklinge in einem Leichtbauwerkstoff erstellt wird. Beim Eindrehen eines als Schraube verwendeten Befestigungselementes nach dem Setzen des Einsatzkörpers in einen Leichtbauwerkstoff mit einer Materialstärke, die kleiner als die Länge des mit dem Außengewinde versehenen Einsatzkörpers ist, drückt das vordere Ende der Schraube die Bohrklinge seitlich aus dem Weg. Aus diesem Grunde kann der be¬ kannte ohne Vorbohrung auskommende Einsatzkörper nur dann verwendet werden, wenn er länger als die Material¬ stärke des Le chtbauwerkstoffes ist. Eine Verwendung, bei der lediglich ein Sackloch und kein durchgehendes Loch entsteht, ist wegen der erforderl chen seitlichen Ausweichbewegung der Bohrklinge nicht möglich.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfin- . düng die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erörterten Art zu schaffen, die materialsparend eine schnelle und einfache Montage in Leichtbauwerkstoffen ohne Vorbereiten einer Vorboh¬ rung gestatten.

Diese Erfindung wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß ein Setzwerkzeug mit einer durch die Innenhöhlung des Einsatzkörpers über dessen Einsteckende hinausra¬ genden Werkzeugklinge und mit einer Bohrspitze verwen¬ det wird, mit deren Hilfe zunächst eine zylindrische Vorbohrung erstellt wird, in die anschließend im glei-

chen Arbeitsgang der Einsatzkörper mit dem selbst¬ schneidenden Außengewinde eingedreht wird.

Eine Befestigungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das Setz¬ werkzeug eine durch die Innenhöhlung des Einsatzkörpers über dessen Einsteckende hinaus vorschiebbare Werkzeug¬ klinge mit einer Bohrspitze aufweist.

Dadurch, daß das Setzwerkzeug mit einer Klinge über das Einsteckende des Einsatzkörpers hinausragt, ist es möglich, in einem einzigen Arbeitsgang beim Drehen des Setzwerkzeuges zunächst mit der Werkzeugklinge eine Vorbohrung zu erstellen, in die im Verlauf des Erstel- lens der Vorbohrung das Einsteckende des Einsatzkörpers eingreift und infolge der Drehbewegung mit seinem Außengewinde ein Gewinde einschneidet. Nach dem Zurück¬ ziehen des Setzwerkzeuges kann in die freiwerdende Innenhöhlung des Einsatzkörpers ein Befestigungseie- ment, insbesondere eine Schraube, eingedreht werden. Dabei ist es nicht erforderlich, mit einem gesonderten Werkzeug in einem gesonderten Arbeitsgang eine zylin¬ drische Vorbohrung zu erstellen oder Material und Vorkehrungen für eine seitlich auslenkbare Bohrklinge vorzusehen.

Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Setzwerk¬ zeuges gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Einsatzkörpers gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Ansicht auf das in Fig. 2 links darge¬ stellte hintere Ende des Einsatzkörpers,

Fig. 4 eine Ansicht auf das in Fig. 2 rechts darge¬ stellte Einsteckende des Einsatzkörpers in axialer Blickrichtung,

Fig. 5 den Einsatzkörper mit eingestecktem Setz- Werkzeug, dessen Werkzeugaufnahme im Bohr¬ futter einer Bohrmaschine eingespannt ist und dessen Werkzeugkl nge während des Setz¬ vorgangs eine Vorbohrung in einer Leichtbau¬ werkstoffwand erstellt,

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 den Einsatzkörper und das Setzwerkzeug nach dem Setzen in die Leichtbauwerkstoffwand, teilweise aufgeschnitten in einer Seitenan¬ sicht,

Fig. 8 den in die Leichtbauwerkstoff and eingesetz- ten Einsatzkörper nach dem Eindrehen einer

Befestigungsschraube zum Befestigen eines

Gegenstands an der Leichtbauwerkstoff and und

Fig. 9 einen Querschnitt durch den in Fig. 8 darge¬ stellten Einsatzkörper zur Veranschaulichung der Lage der Befestigungsschraube in der kreuzförmigen Innenhöhlung des Einsatzköi— pers.

In Fig. 1 erkennt man in perspektivischer Darstellung ein Setzwerkzeug 1, das mit seiner sechskantigen Werk¬ zeugaufnahme 2 in das Bohrfutter einer Bohrmaschine eingespannt werden kann. An der sechskantigen Werkzeug- aufnähme 2 ist ein Zwischenstück 3 angeformt, aus dem eine Werkzeugklinge 4 herausragt. Das Zwischenstück 3 ist kegelförmig, um einen besseren Halt bei der Montage zu ermöglichen. Während die Werkzeugaufnahme 2 und das Zwischenstück 3 vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, besteht die Werkzeugklinge 4 aus einem Metall ausrei¬ chender Härte und Abriebfestigkeit.

Die Werkzeugklinge 4 ist als verhältnismäßig flache Leiste konstanter Dicke und konstanter Breite ausgebil- det und geht in eine Bohrspitze 5 über, die dreieckför- mig mit abgerundeter Spitze ausgebildet ist, wobei deren Materialdicke nach vorne abnimmt, so daß die Werkzeugklinge 4 mit ihrer Bohrspitze 5 ein dolch¬ artiges Aussehen hat.

Die abgerundete Bohrspitze 5 hat auch eine Gestalt, die es möglich macht, mit dem Setzwerkzeug 1 Kreuzschlitz¬ schrauben einzudrehen oder zu lösen. Auf diese Weise kann das Setzwerkzeug 1 auch als Behelfs-Schrauben- dreher verwendet werden.

Die Werkzeugklinge 4 hat beispielsweise eine Material¬ stärke von 1,3 Millimeter und eine Länge von etwa 40 Millimeter. Das Zwischenstück 3 kann eine Länge von 10 Millimetern und die Werkzeugaufnahme 2 eine Länge von 15 Millimetern aufweisen.

Das Setzwerkzeug 1 dient zum Setzen eines in Fig. 2 dargestellten Einsatzkörpers 7, der aus Kunststoff oder Zink-Druckguß hergestellt ist. Der Einsatzkörper 7 weist einen zylindrischen Kernabschnitt 8 auf, durch

den sich ein in Fig. 2 erkennbarer Schlitz 9 erstreckt. Der geschlitzte zylindrische Kernabschnitt 8 geht in einen konischen Bereich 10 über, der am hinteren Ende des Einsatzkörpers 7 in einen Kragen 11 ausläuft.

Der zylindrische Kernabschnitt 8 und der konische Bereich 10 sind von einem Gewinde 12 großer Steigung umgeben, das als selbstschneidendes Außengewinde ausge¬ bildet ist, so daß der Einsatzkörper 7 beim Eindrehen in eine Bohrung in einem Leichtbauwerkstoff ein Gewinde schneidet, in dem der Einsatzkörper 7 spreizdruckfrei Halt findet.

Das selbstschneidende Gewinde 12 endet an der mit 13 bezeichneten Stelle vor dem Kragen 11 am hinteren Ende des Einsatzkörpers 7 und läuft am vorderen Ende oder Einsteckende 14 des Einsatzkörpers 7 unter immer klei¬ ner werdender Gewindehöhe aus, wie man am besten in Fig. 4 erkennt.

In Fig. 4 erkennt man auch, daß in dem dem Einsteckende 14 benachbarten Gewindegang des Gewindes 12 mehrere Ausnehmungen 15 vorgesehen sind, so daß mehrere Schneidkanten 6 gebildet werden, die das Einschneiden des Gewindes 12 in einen Leichtbauwerkstoff, insbeson¬ dere eine Gipskartonplatte, erleichtern. Der konische Bereich 10 verfestigt dabei die Gipskartonplatte am hinteren Ende des Einsatzkörpers 7 und ermöglicht dadurch höhere Haltekräfte der Befestigungsvorrichtung.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht auf das hintere Ende des Einsatzkörpers 7 und den in Draufsicht ringförmigen Kragen 11. Sowohl in Fig. 3 als auch in Fig. 4 erkennt man eine Innenhöhlung 16 mit einem kreuzförmigen Quer¬ schnitt, die sich in axialer Richtung durch den Ein-

satzkörper 7 erstreckt. Die kreuzförmige Innenhöhlung dient nach dem Setzen des Einsatzkörpers 7 zur Aufnahme eines Befestigungselementes, insbesondere einer Schrau¬ be 27 (Fig. 8), die sich mit ihrem Gewinde in den die Innenhöhlung 16 umgebenden Kunststoff einschneiden kann.

Die Innenhöhlung 16 besteht aus einer breiteren Flach¬ nut 17, die in den Figuren 2, 3 und 4 fast horizontal verläuft, und einer schmaleren Flachnut 18, die in den Figuren 3 und 4 fast vertikal verläuft. Die breite Flachnut 17 und die schmale Flachnut 18 durchqueren den Einsatzkörper 7 vom hinteren Ende am Kragen 11 bis zum Einsteckende 14.

Die breitere Flachnut 17 weist eine Breite auf, die dem Kerndurchmesser des Gewindes 12 bzw. dem Außendurch¬ messer des zylindrischen Kernabschnitts 8 entspricht. Aus diesem Grunde bildet die breite Flachnut 17 im zylindrischen Kernabschnitt 8 den bereits erwähnten Schlitz 9, durch den ein erster Schenkel 19 und ein zweiter Schenkel 20 gebildet werden, die durch die um sie herumgelegten Gewindegänge des Gewindes 12 mecha¬ nisch so stabilisiert sind, daß der Schlitz 9 zu keiner nennenswerten Schwächung des Einsatzkörpers 7 im vor¬ deren Bereich führt.

Die Breite der Werkzeugklinge 4 entspricht der Breite der breiteren Flachnut 17 und somit dem Durchmesser des zylindrischen Kernabschnitts 8. Dies erkennt man beson¬ ders deutlich in Fig. 5.

Die Fig. 5 zeigt eine Leichtbauwerkstoffwand 22, insbe¬ sondere eine Gipskartonplatte, in der die Werkzeug- klinge 4 eine fast durchgehende zylindrische Vorbohrung 21 erstellt hat, nachdem das Setzwerkzeug 1 vom Kragen

11 her durch die Flachnut 17 des Einsatzkörpers 7 hin- durchgesteckt worden ist, bis das Zwischenstück 3 gegen den Kragen 11 anliegt und nachdem das mit seiner Werk¬ zeugaufnahme 2 in ein Bohrfutter 23 einer Bohrmaschine eingespannte Setzwerkzeug 1 in Drehungen versetzt worden ist.

Bei den mit Hilfe der Bohrmaschine erzeugten Drehungen gräbt sich die Spitze 5 des Setzwerkzeugs 1 zunächst durch die obere Schicht, insbesondere eine Karton¬ schicht, der Leichtbauwerkstoffplatte 22 hindurch. Anschl eßend durchquert sie die Leichtbauwerkstoff- platte 22 und tritt wie in Fig. 5 zu erkennen ist, an der gegenüberliegenden Seite der Leichtbauwerkstoff- platte 22 wieder aus.

Kurz danach gelangt das Einsteckende 14 des zylindri¬ schen Abschnitts 8, dessen Durchmesser gleich der Breite der Werkzeugklinge 4 ist, in die gerade erstell- te Vorbohrung 21 im Leichtbauwerkstoff 22, sobald der erste Gewindegang des Gewindes 12 mit seinen Schneid¬ kanten 6 mit dem Material der Leichtbauwerkstoffplatte 22 in Eingriff steht, so daß der Einsatzkörper 7 in dieser ein Gewindeloch erstellt.

Fig. 6 veranschaulicht in einem Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 5 die geometrischen Verhältnisse und zeigt insbesondere wie die Breite der Werkzeug¬ klinge 4 die breitere Flachnut 17 ganz ausfüllt und bis zur Oberfläche des zylindrischen Kernabschnitts 8 reicht. Das Gewinde 12 erstellt dabei ein bis zum gestrichelten Kreis 24 reichendes Gewinde.

Nach wenigen Umdrehungen ist die Erstellung des Gewin- des in der Leichtbauwerkstoffplatte 22 beendet und der

Einsatzkörper 7 in der in Fig. 7 erkennbaren Weise

eingeschraubt. Statt mit einer Bohrmaschine kann der Setzvorgang auch mit Hilfe eines Kreuzschlitz-Schrau¬ benziehers vorgenommen werden, weshalb in der Werkzeug¬ aufnahme 2 eine axiale Vertiefung zum formschlüssigen Einsetzen eines Kreuzschlitz-Schraubendrehers aufweist. Eine konische Aussparung 25 in der Werkzeugklinge 4 ist so in der axialen Vertiefung angeordnet, daß der Rand der Aussparung mit der Spitze des Kreuzschlitz-Schrau¬ benziehers gut in Eingriff kommt.

Fig. 7 veranschaulicht insbesondere auch das Verhältnis der Länge L1 des Einsatzkörpers 7 zur Länge L der aus dem Zwischenstück 3 herausragenden Werkzeugklinge 4. Die Länge der Werkzeugklinge 4 außerhalb des Zwischen- Stücks 3 ist etwa 1,5 bis 3 mal so groß wie die Länge des Einsatzkörpers 7.

Wenn der in Fig. 7 dargestellte Montagezustand erreicht ist, kann das Setzwerkzeug 1 aus dem in der Leichtbau- Werkstoffplatte 22 eingeschraubten Einsatzkörper 7 herausgezogen werden, um einen Gegenstand 26 mit Hilfe einer Schraube 27 zu befestigen, die mit Hilfe des Setzwerkzeugs 1 durch den zu befestigenden Gegenstand 26 in der Innenhöhlung 16 des Einsatzkörpers 7 einge- schraubt werden kann. Nach dem Einschrauben der Schrau¬ be 27 wird die in Fig. 8 veranschaulichte spreizdruck- freie Befestigung des Gegenstandes 26 an der Leichtbau¬ werkstoffplatte 22 erhalten.

Fig. 9 veranschaulicht einen Querschnitt durch die Leichtbauplatte 22 und den Einsatzkörper 7 sowie die Schraube 27 zur Verdeutlichung, wie das Gewinde 28 der Schraube 27 in das Kunststoffmaterial zwischen der breiten Flachnut 17 und der schmalen Flachnut 18 einge- schnitten ist.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß der Ein¬ satzkörper 7 in einem einzigen Arbeitsgang gesetzt werden kann, ohne daß es eines gesonderten Arbeitsgangs zur Erstellung der Vorbohrung 21 bedarf. Dadurch ergibt sich eine einfache und schnelle Montage mit niedrigem Materialaufwand.