CH655367A5

CH655367A5 - SPREADING DOWEL.

Info

Publication number: CH655367A5
Application number: CH7690/81A
Authority: CH
Inventors: Helmut Mirsberger; Heinz Bisping; Gusztav Dr Lang
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1981-03-11
Filing date: 1981-12-01
Publication date: 1986-04-15
Also published as: IT8219371A0; NL8200933A; IT1149518B; ES272005U; DE3109275A1; ATA42182A; AT382436B; GB2094695B; SE8201384L; ES272005Y; GB2094695A; BE892420A; FR2501806A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit teilweise längsgeschlitzter Dübelhülse und Spreizkörper, wobei der Spreizkörper einen Spreizkegel und einen sich rückwärtig daran anschliessenden, mit einem sich an einem entsprechenden Gegenlager der Dübelhülse abstützenden Gewinde und Angriffsmitteln für Werkzeuge zur Einleitung eines Drehmomentes versehenen Schaft aufweist. The invention relates to an expansion dowel with a partially longitudinally slotted dowel sleeve and expansion body, the expansion body having an expansion cone and a rearward adjoining thread and an attack means for tools for introducing a torque, which is supported on a corresponding counter bearing of the dowel sleeve.

Bei aus einer Dübelhülse und einem Spreizkörper bestehenden Spreizdübeln bestehen grundsätzlich zwei Möglichkeiten zum Spreizen des Spreizdübels. Nach der ersten Möglichkeit wird der Spreizkörper mittels axial wirkender Kräfte in die Dübelhülse eingezogen bzw. in diese hineingedrückt. Diese Art erfordert relativ hohe Kräfte- Ausserdem besteht die Möglichkeit, dass sich der Spreizkörper, beispielsweise infolge von Vibrationen, wieder löst. In the case of expansion dowels consisting of a dowel sleeve and an expansion body, there are basically two possibilities for expanding the expansion dowel. According to the first possibility, the expansion body is drawn into the dowel sleeve or pressed into it by means of axially acting forces. This type requires relatively high forces - there is also the possibility that the expansion body, for example due to vibrations, comes loose.

Nach der zweiten Art weist der Spreizkörper ein sich an einem entsprechenden Gegenlager der Dübelhülse abstützendes Gewinde auf. Der Spreizkörper wird dabei durch Einleitung eines Drehmomentes an dafür vorgesehenen Angriffsmitteln in die Dübelhülse eingeschraubt. Das dazu notwendige Drehmoment ist im Vergleich mit der damit erzielbaren Axialkraft relativ klein. Es besteht daher die Gefahr, den Dübel zu überspreizen. According to the second type, the expansion body has a thread which is supported on a corresponding counter bearing of the dowel sleeve. The expansion body is screwed into the dowel sleeve by introducing a torque on the intended means of attack. The torque required for this is relatively small in comparison with the axial force that can be achieved with it. There is therefore a risk of over-spreading the dowel.

Um dies zu vermeiden, ist es daher bekannt, bei den zum Spreizen verwendeten Werkzeugen eine Drehmomentbegrenzung vorzusehen. Durch die dafür notwendigen Massnahmen werden diese Werkzeuge jedoch wesentlich verteuert. Aus Kosten- sowie auch aus praktischen Gründen sollte dasselbe Werkzeug zum Spreizen verschiedener Spreizdübelgrössen und -arten verwendet werden können. Dies setzt jedoch die Verstellbarkeit des Auslöse-Drehmomentes voraus. Um dies zu erreichen, sind aufwendige Massnahmen notwendig, welche wiederum zu einer erhöhten Störanfälligkeit des Setzwerkzeuges führen. In order to avoid this, it is therefore known to provide a torque limitation for the tools used for spreading. However, the tools required make these tools significantly more expensive. For cost and practical reasons, the same tool should be used to spread different sizes and types of expansion plugs. However, this presupposes the adjustability of the trigger torque. To achieve this, complex measures are necessary, which in turn lead to an increased susceptibility to failure of the setting tool.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Einrichtung zu schaffen, welche von der Einleitung eines Drehmomentes herrührende Überlastungen bei der Spreizung eines Spreizdübels der geschilderten Art verhindert. The invention has for its object to provide a simple device which prevents overloads resulting from the introduction of a torque when spreading an expansion anchor of the type described.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der die Angriffsmittel aufweisende Bereich des Schaftes sich rückwärtig an den das Gewinde aufweisenden Bereich des Schaftes anschliesst und zwischen diesen Bereichen des Schaftes eine bei Einwirken eines vorbestimmten Drehmomentes durchtrennbare Sollbruchstelle vorgesehen ist. According to the invention, this is achieved in that the region of the shaft which has the means of engagement adjoins the thread region of the shaft at the rear and a predetermined breaking point which can be severed when a predetermined torque is applied is provided between these regions of the shaft.

20 20th

25 25th

Durch die erfindungsgemässe Sollbruchstelle am Spreizkörper kann jedem Element das optimale Drehmoment zugeordnet werden. Das Setzwerkzeug muss somit keine Mittel zur Drehmomentbegrenzung aufweisen und wird s daher wesentlich einfacher. Durch die getrennte Anordnung des das Gewinde aufweisenden Bereiches des Schaftes und des die Angriffsmittel aufweisenden Bereiches des Schaftes mit der dazwischen liegenden Sollbruchstelle wird der die Angriffsmittel aufweisende Bereich des Schaftes bei io Erreichen des vorbestimmten Drehmomentes vom restlichen Spreizkörper abgetrennt. Dies bedeutet, dass die zu diesem Zeitpunkt erreichte Spreizung erhalten bleibt und nicht verändert werden kann. Nachträgliche Manipulationen sind also ausgeschlossen. Durch das Abdrehen des die Angriffs-ls mittel aufweisenden Bereiches des Schaftes kann sich dieser auch nicht mehr optisch oder anders störend auswirken. Due to the predetermined breaking point on the expansion body according to the invention, the optimal torque can be assigned to each element. The setting tool therefore does not have to have any means for torque limitation and is therefore much easier. Due to the separate arrangement of the area of the shaft with the thread and the area of the shaft with the engagement means with the predetermined breaking point in between, the area of the shaft with the engagement means is separated from the rest of the expansion body when the predetermined torque is reached. This means that the spread reached at this point is retained and cannot be changed. Subsequent manipulations are therefore excluded. By turning off the area of the shaft which has the attacking medium, it can no longer have a visual or other disruptive effect.

Für die Ausbildung der Sollbruchstelle bestehen verschiedene Möglichkeiten. Im allgemeinen handelt es sich dabei um eine Querschnittsreduktion. Als besonders zweckmässig hat es sich erwiesen, dass die Sollbruchstelle als Durchmesserverjüngung ausgebildet ist. Eine solche Durchmesserverjüngung ist einfach herstellbar und lässt sich rechnerisch gut erfassen. There are various options for the formation of the predetermined breaking point. In general, this is a cross-sectional reduction. It has proven particularly expedient for the predetermined breaking point to be designed as a diameter taper. Such a narrowing of the diameter is easy to manufacture and can be easily calculated.

Der Spreizkörper kann mit der Dübelhülse über das Gewinde auf verschiedene Arten verbunden werden. So ist es beispielsweise möglich, das Gegenlager als mit dem Gewinde des Spreizkörpers in Verbindung stehenden Nocken auszubilden. Aus herstellungstechnischen Gründen sowie zum Zweck einer gleichmässigen Kraftverteilung ist es jedoch vorteilhaft, dass das Gegenlager der Dübelhülse als Innengewinde ausgebildet ist. Ein Innengewinde ergibt eine sichere Verbindung des Spreizkörpers mit der Dübelhülse. The expansion body can be connected to the dowel sleeve via the thread in various ways. For example, it is possible to design the counter bearing as cams connected to the thread of the expansion body. For manufacturing reasons and for the purpose of uniform force distribution, however, it is advantageous that the counter bearing of the dowel sleeve is designed as an internal thread. An internal thread provides a secure connection between the expansion body and the dowel sleeve.

Sowohl die Dübelhülse als auch der Spreizkörper können im Prinzip aus beliebigen Werkstoffen bestehen. Für eine 35 preisgünstige Herstellung ist es jedoch zweckmässig, dass sowohl die Dübelhülse als auch der Spreizkörper aus Kunststoffbestehen. Entsprechend den auftretenden Beanspruchungen kann dabei für die Dübelhülse ein etwas weicherer und für den Spreizkörper ein etwas härterer Kunststoff ver-4o wendet werden. Bei der vorzugsweisen Verwendung des erfindungsgemässen Spreizdübels zur Befestigung von Isoliermaterial können dank der Verwendung von Kunststoffen keine Kältebrücken entstehen. In principle, both the dowel sleeve and the expansion body can be made of any material. For inexpensive manufacture, however, it is expedient that both the dowel sleeve and the expansion body are made of plastic. Depending on the stresses that occur, a somewhat softer plastic can be used for the dowel sleeve and a somewhat harder plastic for the expansion body. With the preferred use of the expansion anchor according to the invention for fastening insulating material, no cold bridges can occur thanks to the use of plastics.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispiels-45 weise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: The invention will be explained below with reference to the example-45 reproducing drawings. Show it:

Fig. 1 Einen erfindungsgemässen, aus Dübelhülse und Spreizkörper bestehenden Spreizdübel, in zerlegtem so Zustand, 1 an inventive expansion dowel consisting of dowel sleeve and expansion body, in disassembled condition,

Fig 2 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemässen Spreizdübels, ebenfalls in zerlegtem Zustand, 2 shows a further embodiment of an expansion anchor according to the invention, likewise in a disassembled state,

Fig. 3 den Spreizdübel gemäss Fig. 1 in gespreiztem Zustand. Fig. 3 shows the expansion anchor according to Fig. 1 in a spread state.

55 55

Der aus Fig. 1 ersichtliche, erfindungsgemässe Spreizdübel besteht aus einer insgesamt mit 1 bezeichneten Dübelhülse und einem insgesamt mit 2 bezeichneten Spreizkörper. Die Dübelhülse 1 weist an ihrem rückwärtigen Ende einen 60 Flansch la auf und ist in ihrem vorderen Bereich mit einem oder mehreren Längsschlitzen lb versehen. Die Bohrung lc der Dübelhülse 1 weitet sich gegen das vordere Ende der Dübelhülse 1. Der mittlere Bereich der Bohrung lc ist mit einem Innengewinde ld versehen. Der Spreizkörper 2 besteht 65 im wesentlichen aus einem zylindrischen Schaft 2a und einem an dessen vorderem Ende angeordneten Spreizkegel 2b. Der Schaft 2a ist im vorderen Bereich mit einem Gewinde 2c versehen. Am rückwärtigen Ende des Schafts 2a sind Angriffs The expansion dowel according to the invention shown in FIG. 1 consists of a dowel sleeve, generally designated 1, and an expansion body, generally designated 2. The dowel sleeve 1 has at its rear end a 60 flange la and is provided with one or more longitudinal slots lb in its front region. The bore lc of the dowel sleeve 1 widens towards the front end of the dowel sleeve 1. The central region of the bore lc is provided with an internal thread ld. The expansion body 2 consists essentially of a cylindrical shaft 2a and an expansion cone 2b arranged at the front end thereof. The shaft 2a is provided with a thread 2c in the front area. At the rear end of the shaft 2a are attack

mittel 2d zum Aufbringen eines Drehmomentes vorgesehen. Die Angriffsmittel 2d sind beispielsweise als Abflachung oder Mehrkant ausgebildet. Zwischen dem sich an den Spreizkegel 2b anschliessenden, mit dem Gewinde 2c versehenen Bereich des Schafts und dem mit den Angriffsmitteln 2d versehenen, rückwärtigen Bereich des Schafts 2a ist eine bei Einwirken eines vorbestimmten Drehmomentes durchtrennbare Sollbruchstelle 2e vorgesehen. Die Sollbrachstelle 2e ist als Durchmesserverjüngung ausgebildet. Bei der Anwendung des Dübels wird der Spreizkörper 2 in die Dübelhülse 1 eingesetzt und durch Einwirken eines Drehmomentes an den Angriffsmitteln 2d mittels des Gewindes 2c und des Innengewindes ld in die Dübelhülse 1 eingeschraubt. Wenn das dazu notwendige Drehmoment einen bestimmten Wert erreicht, wird der Schaft 2a des Spreizkörpers 2 an der Sollbrachstelle 2e abgeschert. provided means 2d for applying a torque. The attack means 2d are designed, for example, as a flat or polygon. A predetermined breaking point 2e which can be severed when a predetermined torque is applied is provided between the area of the shaft which adjoins the expansion cone 2b and which is provided with the thread 2c, and the area of the shaft 2a which is provided with the engagement means 2d. The predetermined breaking point 2e is designed as a diameter taper. When using the dowel, the expansion body 2 is inserted into the dowel sleeve 1 and screwed into the dowel sleeve 1 by the action of a torque on the attack means 2d by means of the thread 2c and the internal thread 1d. When the torque required for this reaches a certain value, the shaft 2a of the expansion body 2 is sheared off at the predetermined breaking point 2e.

Die aus Fig. 2 ersichtliche, weitere Ausführung eines erfindungsgemässen Spreizdübels besteht aus einer insgesamt mit 3 bezeichneten Dübelhülse und einem insgesamt mit 4 bezeichneten Spreizkörper. Die Dübelhülse 3 weist an ihrem rückwärtigen Ende einen Flansch 3a auf und ist an ihrem vorderen Bereich mit einem oder mehreren Längsschlitzen 3b versehen. Die Bohrung 3c der Dübelhülse 3 ist im vorderen Bereich zylindrisch ausgebildet und v/eist einen gegenüber dem rückwärtigen Bereich vergrösserten Durchmesser auf. Am Übergang zwischen den beiden Durchmesserbereichen der Bohrung 3c ist ein Nocken 3d vorgesehen. Der Spreizkörper 4 weist einen zylindrischen Schaft 4a und einen an dessen vorderem Ende angeordneten Spreizkegel 4b auf. Der Spreizkegel 4b ist im wesentlichen zwiebeiförmig ausgebildet. Der vordere Bereich des Schafts 4a ist mit einem Gewinde 4c versehen. Am rückwärtigen Ende des Schafts 4a sind Angriffsmittel 4d zum Aufbringen eines Drehmomentes vorgesehen. Zwischen dem mit dem Gewinde 4c versehenen The further embodiment of an expansion dowel according to the invention shown in FIG. 2 consists of a dowel sleeve, generally designated 3, and an expansion body, generally designated 4. The dowel sleeve 3 has a flange 3a at its rear end and is provided with one or more longitudinal slots 3b at its front region. The bore 3c of the dowel sleeve 3 is cylindrical in the front area and has a larger diameter than the rear area. A cam 3d is provided at the transition between the two diameter areas of the bore 3c. The expansion body 4 has a cylindrical shaft 4a and an expansion cone 4b arranged at its front end. The expansion cone 4b is essentially in the form of an onion. The front area of the shaft 4a is provided with a thread 4c. At the rear end of the shaft 4a, engagement means 4d are provided for applying a torque. Between the one with the thread 4c

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Bereich des Schafts 4a und dem rückwärtig daran anschliessenden, mit den Angriffsmitteln 4d versehenen Schaftbereich ist eine Sollbruchstelle 4e angeordnet. Die Sollbrachstelle 4e unterteilt den Schaft 4a in zwei Bereiche. Der vordere, mit s dem Gewinde 4c versehene Bereich des Schafts 4a verbleibt nach der Spreizung in der Dübelhülse 3, während der rückwärtige, mit den Angriffsmitteln 4d versehene Bereich abgeschert und entfernt wird. Beim Zusammenstecken des Spreizkörpers 4 mit der Dübelhülse 3 kommt das Gewinde 4c mit i« dem Nocken 3d in Eingriff. Der Nocken 3d ist gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Innengewinde ld wesentlich einfacher herstellbar. Anstelle des Nockens 3d kann auch ein einzelner Gewindegang vorgesehen werden. Ein solcher ergibt eine fast ebenso sichere Verbindung des Spreizkörpers is 4 mit der Dübelhülse 3 wie ein Gewinde und ist wesentlich einfacher herstellbar, praktisch ebenso einfach wie der Nocken 3d. A predetermined breaking point 4e is arranged in the region of the shaft 4a and the shaft region adjoining it to the rear and provided with the engagement means 4d. The predetermined breaking point 4e divides the shaft 4a into two areas. The front area of the shaft 4a, provided with the thread 4c, remains in the dowel sleeve 3 after the expansion, while the rear area, provided with the engagement means 4d, is sheared off and removed. When the expansion body 4 is plugged together with the dowel sleeve 3, the thread 4c engages with the cam 3d. The cam 3d is much easier to produce than the internal thread 1d shown in FIG. 1. Instead of the cam 3d, a single thread turn can also be provided. This results in an almost as secure connection of the expansion body 4 with the dowel sleeve 3 as a thread and is much easier to manufacture, practically as simple as the cam 3d.

In Fig. 3 ist der Spreizkörper 2 über das Gewinde 2c und das Innengewinde ld in die Dübelhülse 1 eingeschraubt. Der 20 Spreizkegel 2b bewirkt dabei ein Aufspreizen der Dübelhülse 1 von deren vorderem Ende her. Die Längsschlitze lb begünstigen dieses Aufspreizen. Der Spreizdübel dient beispielsweise zum Befestigen von Isoliermaterial 5 auf einem Aufnahmematerial 6. Der Spreizkörper 2 ist solange in die 25 Dübelhülse 1 eingeschraubt worden bis der Schaft 2a an der Sollbrachstelle 2e abgeschert ist. Das Abscheren des Schafts 2a bedeutet, dass die erforderliche Aufspreizung der Dübelhülse 1 erreicht ist. Sowohl die Dübelhülse 1 als auch der Spreizkörper 2 können aus Kunststoff hergestellt werden, so Dabei kann für die Dübelhülse 1 ein weicherer, elastischer und für den Spreizkörper 2 ein etwas härterer, eher spröder Kunststoff verwendet werden. Die Verwendung von Kunststoffen vermeidet Wärmebrücken durch das Isoliermaterial 5. In FIG. 3, the expansion body 2 is screwed into the dowel sleeve 1 via the thread 2c and the internal thread 1d. The 20 expansion cone 2b causes the dowel sleeve 1 to expand from its front end. The longitudinal slots lb promote this spreading. The expansion dowel is used, for example, to fasten insulating material 5 to a receiving material 6. The expansion body 2 has been screwed into the dowel sleeve 1 until the shaft 2a is sheared off at the predetermined breaking point 2e. Shearing the shaft 2a means that the required expansion of the dowel sleeve 1 has been reached. Both the dowel sleeve 1 and the expansion body 2 can be made of plastic, so a softer, elastic plastic and a somewhat harder, rather brittle plastic can be used for the expansion sleeve 1. The use of plastics avoids thermal bridges through the insulating material 5.

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

655367 PATENT CLAIMS

1. Expansion dowel with partially longitudinally slotted dowel sleeve and expansion body, the expansion body having an expansion cone and a rearward adjoining, with a thread supported on a corresponding counter bearing of the dowel sleeve and engagement means for tools for introducing a torque, characterized in that the the area of the shaft (2a, 4a) having the attack means (2d, 4d) adjoins the area of the shaft (2a, 4a) with the thread (2c, 4c) and one between these areas of the shaft (2a, 4a) A predetermined torque acting through a predetermined breaking point (2e, 4e) is provided.

2. Expansible plug according to claim 1, characterized in that the predetermined breaking point (2e, 4e) is designed as a diameter taper.

3. Expansible plug according to one of claims 1 or 2, characterized in that the counter bearing of the dowel sleeve (1) is designed as an internal thread (ID).