Spreizdübel mit einer geschlitzten, Innengewinde aufweisenden Hülse Es sind bereits Spreizdübel mit einer geschlitzten Hülse, deren Bohrung sich bei ihrem spreizbaren Ende verjüngt, bekannt, bei denen in dieser Hülse ein mittels einer in die Hülse einzuführenden Schraube plastisch deformierbarer Körper angeordnet ist. Hier bei wurde in der Hauptsache ein aus weichem Metall, wie Blei, bestehender, plastisch deformierbarer Kör per vorgesehen.
Es wurde nun gefunden, dass erhebliche Vorteile erzielbar sind, wenn statt dessen ein Körper Verwen dung findet, welcher aus einem alterungsbeständigen Kunststoff mit über 150 C liegendem Schmelzpunkt besteht und im mittleren Teil zylindrisch ausgebildet ist, wobei mindestens der unmittelbare, mit der Stirn der in die Hülse eingeführten Schraube zusammen arbeitende Endteil abgerundet ist. Hierdurch werden vorerst Gesundheitsschädigungen, die beim ständigen Arbeiten mit Blei vorkommen können, grundsätzlich vermieden. Ausserdem stellt sich der Materialpreis bei dem betreffenden Kunststoff billiger als bei den geeigneten Weichmetallen.
Der gekennzeichnete Kunststoff, der zweckmässig aus einem Polyamid, wie Nylon, insbesondere Nylon-6 besteht, hat zweckmässig einen Schmelzpunkt, der über 200 C liegt. Ein solcher Stoff weist eine verhältnismässig grosse Festigkeit bei gewöhnlicher Aussen- bzw. Raumtemperatur auf und besitzt bei diesen Temperaturen, die beim Gebrauch des defor- mierbaren plastischen Körpers für Spreizdübel in Be tracht kommen, eine verhältnismässig grosse Form beständigkeit. Das hat zur Folge, dass der Körper beim Anziehen der Spreizschraube mindestens wäh rend des wesentlichsten Teiles des Spreizvorganges der Hülse die gekennzeichnete Gestalt beibehält.
In folge der abgerundeten Ausbildung des mit der Schraube zusammenarbeitenden Endteils und des ver hältnismässig kleinen Reibungskoeffizienten des ge kennzeichneten Kunststoffes des Körpers wird die Reibung zwischen der Stirnfläche der Schraube und dem plastisch deformierbaren Körper stark herabge setzt, so dass dieser beim Anziehen der Schraube nicht mitgedreht wird und die Schraube sich mit kleinstem Kraftaufwand leicht einschrauben lässt, was bei der Verwendung von weichem Metall, wie Blei; nicht der Fall ist, indem das Metall sich auch schon bei kleinen Kraftanwendungen deformiert und dabei die Gewindegänge der Hülse verstopfen kann, wodurch die Schraube schwergängig wird.
Der mit der Hülse zusammenarbeitende Endteil des plastisch deformierbaren Körpers kann ebenfalls abgerundet sein. Während des Spreizvorganges der Hülse liegen dann die Verhältnisse ähnlich wie bei denjenigen bekannten Spreizdübeln der eingangs er wähnten Art, bei denen zusätzlich vor und hinter dem Bleikörper je eine Stahlkugel Verwendung fin det. Auch diese Stahlkugeln setzen die Reibung gegenüber der Schraubenstirn und den zu spreizenden Hülsenteilen in ähnlicher Weise stark herab.
Durch die Verwendung des gekennzeichneten Kunststoff körpers wird jedoch wegen Entfalls der Stahlkugeln eine erhebliche Verbilligung und Vereinfachung er zielt, insbesondere auch bezüglich der Handhabung, da keine losen Teile wie die erwähnten Stahlkugeln vorhanden sind, die u. U. aus der Hülse herausfallen können und daher in der Regel durch nachträgliches Eingiessen einer Siegelungsmasse in die Hülse gegen Herausfallen gesichert werden müssen.
Ausserdem bietet der Kunststoffkörper den Vorteil, dass ausser ihm keine Fremdkörper wie die genannten Stahl kugeln benötigt werden und also das ganze, in der Hülse befindliche Material aus dem deformierbaren Stoff besteht, welcher bezüglich des Endzweckes, die gespreizte Hülse in ihrem Endzustand zu halten, allein nutzbringend ist. Das hat zur Folge, dass bei gleich grossem Volumen an plastisch deformierbarem Stoff, bei im übrigen gleichen baulichen Abmessungen des Dübels mit einer um das Doppelte des Stahlkugel durchmessers kleineren Baulänge und einem entspre chend kleineren Materialaufwand auszukommen ist.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel bei loser Schraube im Längsschnitt nach der Linie I-I in Fig.2, welche einen Querschnitt nach der Linie 11-II in Fig. 1 darstellt.
Fig.3 zeigt in der gleichen Darstellung wie Fig. 1 den Endzustand bei angezogener Schraube. Fig.4 zeigt einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3.
Fig. 5 zeigt in der gleichen Darstellung wie Fig. 1 das zweite Ausführungsbeispiel.
Fig. 6 zeigt in vergrössertem Massstab den Kunst stoffkörper in Ansicht, wogegen Fig. 7 in der gleichen Darstellung wie Fig. 3 den Endzustand veranschau licht.
Fig. 8 zeigt in der gleichen Darstellung wie Fig. 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 bis 4 ist eine, z. B. aus Messing bestehende, Hülse 1 vor gesehen, die vier Schlitze 2 aufweist, durch welche am hinteren Ende der Hülse 4 Zungen 3 gebildet sind. Die Hülsenbohrung 4 ist in ihrem vorderen zylindrischen Teil mit einem Innengewinde 5 ver sehen. In der Nähe des spreizbaren Endes 6 der Hülse 1 weist die Bohrung 4 einen konisch verjüngten Teil 7 auf. über den ganzen Endteil 6 sind die Zungen 3 auf der Aussenseite mit Randierungen 8 versehen, um die Reibung zu erhöhen.
In der Bohrung 4 befindet sich<I>gemäss</I> Fig. 1 ein Körper 9 aus einem alterungsbeständigen, plastisch deformierbaren Kunststoff mit über 150 C liegen dem Schmelzpunkt. Der Körper 9 ist als Zylinder ausgebildet, dessen zum unmittelbaren Zusammen arbeiten einerseits mit der Stirn der in das Gewinde 5 eingeführten Schraube 11 und anderseits mit den Zungen 3 bestimmten Endteile 14 bzw. 15 abgerun det sind, und zwar zweckmässig halbkugelförmig. Der Körper 9 besteht zweckmässig aus einem Polyamid, insbesondere aus Nylon, mit einem Schmelzpunkt zwischen 210-240 C.
Insbesondere eignet sich Nylon-6 der eingetragenen Schutzmarke Grilon>, welcher Kunststoff einen Schmelzpunkt von etwa 215 C aufweist.
Nach Einsetzen des Dübels in die Bohrung 12 des Mauerwerkes 13 haben vor dem Anziehen der Schraube 11 die Teile die in Fig. 1 und 2 dargestellte Lage und Form. Wird nun die Schraube 11 in das Gewinde 5 weiter eingeschraubt, dann verschiebt sich vorerst der Körper 9 infolge seiner verhältnismässig grossen Festigkeit und dadurch bewirkten Formbe ständigkeit als Ganzes, wobei sich die Stirnfläche der Schraube 11 infolge der geringen Reibung zwischen dieser und dem vorderen Endteil 14 des Körpers 9 leicht drehen lässt, ohne dass der Körper 9 mitge- dreht wird. Dieser gleitet mit seinem hinteren End teil 14 unter Spreizen der Zungen 3 der konischen Bohrungsfläche 7 entlang.
Durch das Spreizen wird in üblicher Weise ein Einpressen der Zungen 3 in die Seitenwandung des Loches 12 bewirkt, unter ent sprechender Materialverdrängung in der Wand 13, soweit das Material nachgeben kann bzw. sich deformieren lässt. Bei wachsendem Spreizwiderstand deformiert sich nun der Körper 9, wobei sein Mate rial teilweise in die Schlitze 2 hineingepresst wird. Es bilden sich am Material Rippen 16 (Fig.3), welche die Hülse 1 im gespreizten Zustand gegen Zurückfedern der Zungen 3 sichern.
Der Kunststoff des Körpers 9 ist praktisch voll kommen alterungsbeständig und behält daher seine physikalischen erwünschten Eigenschaften sowohl in der zylindrischen Ausgangsform als auch in der gemäss Fig.3 bleibend deformierten Form zeitlich unbegrenzt bei. Bekanntlich hat ein solcher Kunst stoff auch eine weitgehende Korrosionsbeständigkeit und ist praktisch völlig widerstandsfähig gegen irgend welche Einwirkungen, wie sie in Mauern, imprägnier tem Holz und dergleichen auftreten können, in welche Dübel eingesetzt werden.
Zweckmässig weist der Körper 9 im mittleren Teil einen dem Innendurchmesser des Hülsengewindes 5 entsprechenden Durchmesser auf, so dass er ohne nennenswertes Spiel in die Hülse 1 einschiebbar ist. Das Ausführungsbeispiel gemäss den Fig.5 bis 7 unterscheidet sich von dem vorstehend Erläuterten lediglich dadurch, dass der Kunststoffkörper 9 an dem mit der Hülse 1 zusammenarbeitenden Endteil 17 sich nach vorne konisch verjüngt, wobei das freie Ende abgerundet ist. Vorteilhaft beträgt die Länge des vorderen Endteils 17 höchstens das 1,75fache des Durchmessers des mittleren Körperteils.
Die Ko- nizität ist etwas geringer als die Konizität des ver jüngten Teiles 7 der Hülse 1, in dem in Fig.5 dargestellten Anfangszustand bei lose in der Hülse befindlichem Körper 9 und Schraube 11. Sie ist so gewählt, dass sie ungefähr der Konizität entspricht, welche das verjüngte Hülsenende 7 in dem in Fig. 7 dargestellten mutmasslichen End-Spreizzustand auf weist.
An und für sich geht der Spreizvorgang in der selben Weise vor sich, wie beim ersten Ausführungs beispiel ausführlich erläutert wurde, indem der Kör per 9 beim Eintreiben der Schraube 11 sich vorerst ohne wesentliche Deformierung in der Hülsenboh rung verschiebt und dabei das Spreizen der Hülse bis zum satten Anliegen an der Wandung der Mauer bohrung 12 bewirkt. Hierbei passt sich die Konizität der Hülsenverjüngung 7 bereits etwas an diejenige des Körperendteils 17 an. Das weitere Vorschieben des Körpers 9 ist nun wieder mit der Deformation dieses Körpers verbunden, unter Bildung von Rip pen 18, welche in die Hülsenschlitze 2 eingepresst werden.
Infolge der Konizität des Endteils 17 erge ben sich in bezug auf das zum Drehen der Schraube 11 aufzuwendende Drehmoment etwas günstigere Verhältnisse. Insbesondere ergibt sich beim Errei chen des in Fig.7 dargestellten End-Deformations- zustanden des Kunststoffkörpers eine bedeutend grössere Anlagefläche zwischen den Zungen 3 und dem Kunststoffkörper.
Im Falle des ersten Ausfüh rungsbeispiels erstrecken sich die aus den Fig. 3 und 4 ersichtlichen Anlageflächen 19 nur auf die unmit telbare Umgebung des freien Endes des Endteils 15, wogegen im Falle des zweiten Ausführungsbei spiels, wie aus Fig. 7 ohne weiteres hervorgeht, diese Anlageflächen sich über die ganze konische Länge des Endteils 17 erstrecken.
Dieser Unterschied be ruht darauf, dass die Konizität des Endteils 17 der Konizität der Hülsenverjüngung 7 weitgehend ange passt ist, wogegen im Falle der Fig. 3, abgesehen von einer Kugelzone beim Übergang des zylindrischen Mittelteils des Körpers 9 in den abgerundeten End- teil 15, sich eine Zylinderfläche des Körpers 9 und ein Konus der Hülsenverjüngung 7 gegenüberstehen, die daher mit Rücksicht auf die verhältnismässig geringe Höhe der Rippen 16 nur auf eine kurze Strecke miteinander in Kontakt gelangen.
Hieraus ergibt sich im Falle des zweiten Aus führungsbeispiels gegenüber dem ersten eine bedeu tend stärkere Verankerung des gespreizten Dübels in der Mauerbohrung 12. Wird nämlich am Kopf der Schraube 11 eine axiale Zugkraft angesetzt, dann übt die Wandung der Mauerbohrung 12 einen allseitigen Klemmdruck auf den gespreizten Teil der Hülse 1 auf, der, abgesehen von der Biegungsfestig- keit der Zungen 3 vornehmlich vom rückwärtigen Endteil 15 bzw. 17 des Kunststoffkörpers 9 aufzu nehmen ist.
Mit Rücksicht auf die plastische Defor- mierbarkeit des Kunststoffkörpers wächst die Wider standsfähigkeit proportional der Länge der Anlage fläche 19 zwischen den Zungen 3 und dem Endteil 15 bzw. 17. Da diese Länge im Falle des ersten Ausführungsbeispiels, wie gesehen, bedeutend kürzer ist als beim zweiten Ausführungsbeispiel, ist die Widerstandsfähigkeit in letzterem Falle entsprechend grösser.
Durchgeführte Versuche mit einem Kunst stoffkörper aus Nylon-6 der Schutzmarke Grilon für beide Ausführungsbeispiele bei gleichem Durch messer des zylindrischen Mittelteils des Körpers 9 in beiden Fällen haben für einen Dübel von 7 mm ausser dem Hülsendurchmesser in ungespreiztem Zu stande gemessen folgende Ausziehfestigkeit in Beton P 300 ergeben: Beim Ausführungsbeispiel 1 liess sich der ord nungsgemäss in der Mauerbohrung eingesetzte Dübel nach völligem Spreizen durch eine am Schrauben kopf ausgeübte axiale Zugkraft von 250 kg heraus ziehen, wogegen bei der Formgebung des Kunst stoffkörpers 9 gemäss dem zweiten Ausführungsbei spiel hierfür eine Zugkraft von 450 kg ausgeübt werden musste, bei im übrigen gleichen Verhältnissen.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 8 unter scheidet sich von demjenigen nach den Fig. 5 bis 7 lediglich dadurch, dass die Verjüngung der Hülsen bohrung die Form einer Kugelzone 20 aufweist, statt der konischen Verjüngung des Teils 17. Hierdurch wird erreicht, dass der Anzugswinkel der Hülse bei zunehmendem Spreizvorgang schneller abnimmt als bei einer konischen Verjüngung.
Dementsprechend wird bei der gewählten Kugelzonenform der Verjün gung beim Beginn des Anziehens der Schraube ein sofortiger, verhältnismässig starker Spreizgrad der Hülse erreicht, so dass sofort nach Beginn des Ein- drehens der Schraube in die Hülse die Zungen 3 zur Anlage an die Wandung der Mauerbohrung kom men und dadurch ein Mitdrehen der Hülse mit der Schraube unterbunden wird.