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Die
Erfindung betrifft einen Spreizdübel
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Aus
dem Stand der Technik sind solche Spreizdübel bekannt, die mehrere aufspreizbare Rückhalteschenkel
und mehrere aufspreizbare Stützschenkel
umfassen, um die aufspreizbaren Rückhalteschenkel in einem aufgespreizten
Zustand zu stützen.
Solche Spreizdübel
werden insbesondere verwendet, um einen Gegenstand mit einer so
genannten Sandwichplatte zu verbinden, die eine feste Oberschicht,
eine feste Unterschicht und eine geschäumte Mittelschicht aufweist.
Bei dem Gegenstand handelt es sich beispielsweise um ein Tischgestell,
wobei die Sandwichplatte als Tischplatte verwendet wird. Diese Spreizdübel weisen
eine vordere Basis und eine hintere Basis auf, die Stützschenkel sind
an einem Ende mit der vorderen Basis verbunden und die Rückhalteschenkel
sind an einem Ende mit der hinteren Basis verbunden. An dem anderen Ende
sind die Stützschenkel
mit den Rückhalteschenkeln
verbunden, so dass die vordere Basis, die Stützschenkel, die Rückhalteschenkel
und die hintere Basis eine hülsenartige
Anordnung bilden. Der Spreizdübel
wird mit der vorderen Basis voraus in ein Bohrloch eingeführt, welches
in der Oberschicht und Mittelschicht der Sandwichplatte ausgebildet
ist. Dann wird eine Schraube durch die hintere Basis und zwischen
den Rückhalteschenkeln
und Stützschenkeln
hindurch in die vordere Basis eingeführt und angezogen. Während sich
die Schraube in die vordere Basis eindreht, biegen sich die Stützschenkel
und die Rückhalteschenkel
nach außen
und die Verbindung der Stützschenkel
wird mit den Rückhalteschenkeln eingeknickt.
Die Rückhalteschenkel
werden schließlich
mit ihren Außenseiten
gegen die Oberschicht gedrückt
und dabei von den Stützschenkeln
abgestützt.
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Ein
Nachteil liegt darin, dass die Stützschenkel an der Verbindung
mit der vorderen Basis stark gedehnt werden. Dadurch kann es zu
einem Bruch der Stützschenkel
kommen und sich die Verbindung zwischen dem Gegenstand und der Sandwichplatte lösen. Bei
einer starken Zugbelastung können
die Stützschenkel
außerdem
umgeknickt werden, so dass die Stützschenkel und die Rückhalteschenkel schließlich die
vordere Basis umgeben und der Spreizdübel samt Schraube aus dem Bohrloch
gezogen werden, wobei das Bohrloch aufgeweitet wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spreizdübel zu schaffen,
der einer hohen Belastung standhalten kann.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch einen Spreizdübel mit
den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die
Erfindung betrifft einen Spreizdübel,
wobei an jedem der Rückhalteschenkel
eine Anschlagfläche
ausgebildet ist, gegen welche jeweils ein freies Ende eines der
Stützschenkel
in dem aufgespreizten Zustand stößt. Da die
Stützschenkel
nur soweit gedehnt werden, bis ihre freien Enden gegen die Anschlagflächen stoßen, kann
verhindert werden, dass die Stützschenkel
einknicken und infolgedessen der Spreizdübel samt Schraube aus dem Bohrloch
gezogen werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist der Spreizdübel
ein Rückhalteelement,
ein Stützelement
und ein Aufspreizelement auf. Die Stützschenkel sind mit einer Stützelementbasis
des Stützelements
verbunden, und die Rückhalteschenkel
sind mit einer Rückhalteelementbasis
des Rückhalteelements
verbunden. Eine solche dreiteilige Ausbildung ermöglicht es,
einen effektiven Mechanismus zum Aufspreizen der Rückhalteschenkel
und Stützschenkel
zu realisieren.
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In
einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform kann das Aufspreizelement
mit dem Rückhalteelement
durch Rasteinrichtungen verbunden werden, und das Stützelement
kann mit dem Rückhalteelement
durch Rasteinrichtungen verbunden werden. Dies erlaubt es, die einzelnen
Elemente des Spreizdübels
einfach zu handhaben. Die einzelnen Elemente gehen außerdem während einer
Lagerung nicht verloren.
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In
noch einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform ist in dem Aufspreizelement
eine Aufspreizelementöffnung,
in der Rückhalteelementbasis
eine Rückhalteelementöffnung und
in der Stützelementbasis
eine Stützelementöffnung vorgesehen.
Außerdem
sind die Stützschenkel
durch Stützelementschlitze
und die Rückhalteschenkel
durch Rückhalteelementschlitze
voneinander getrennt. Hierdurch ist es möglich, eine Schraube durch
das Stützelement
und das Rückhalteelement
hindurchzuführen
und in die Stützelementöffnung einzuführen, um
so das Stützelement
aufzuspreizen.
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In
noch einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform umgeben die Rückhalteschenkel eine
Rückhalteelementaussparung
zur Einführung des
Aufspreizelements. An zwei benachbarten Rückhalteschenkeln ist in einem
der Rückhalteelementschlitze
zwischen den zwei benachbarten Rückhalteschenkeln
jeweils eine Rastnase ausgebildet. Die Stützschenkel umgeben eine Stützelementaussparung
zur Aufnahme des Rückhalteelements.
An zwei benachbarten Stützschenkeln
ist in einem der Stützelementschlitze
zwischen den zwei benachbarten Stützschenkeln jeweils eine Rastnase
ausgebildet. An dem Rückhalteelement
ist ein Rastkopf ausgebildet, der in dem nicht aufgespreizten Zustand
in die zwei Rastnasen an den zwei benachbarten Stützschenkeln
eingreift. An dem Aufspreizelement ist ein Rastkopf ausgebildet,
der in einem nicht aufgespreizten Zustand in die zwei Rastnasen
an den zwei benachbarten Rückhalteschenkeln
eingreift. Die Rückhalteschenkel
und die Stützschenkel
werden in derselben Richtung aufgespreizt und sind somit gemeinsam
der Beanspruchung ausgesetzt, die auf eine Verbindung zwischen einem
Gegenstand und einer Sandwichplatte wirkt. Zudem verhindern die
Rastnasen und die Rastköpfe,
dass sich die Einzelteile des Spreizdübels voneinander lösen.
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In
einer alternativen Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform
umgeben die Rückhalteschenkel
eine Rückhalteelementaufnahmeaussparung
zur Aufnahme des Stützelements,
und die Stützschenkel
umgeben eine Stützelementaussparung zur
Einführung
des Aufspreizelements. An einem Stützschenkel ist eine Rastaussparung
ausgebildet, und an einem Rückhalteschenkel
ist eine Rastnase ausgebildet, die in einem nicht aufgespreizten
Zustand in die Rastaussparung des Stützschenkels eingreift. Die
Rückhalteschenkel
und die Stützschenkel werden
in entgegengesetzten Richtungen aufgespreizt. Hierdurch kann eine Überbelastung
der besonders gefährdeten
Rückhalteschenkel
vermieden werden. Zudem verhindern die Rastnasen und die Rastköpfe, dass
sich die Einzelteile des Spreizdübels voneinander
lösen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1A eine
perspektivische Ansicht eines Aufspreizelements gemäß einer
ersten Ausführungsform;
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1B eine
perspektivische Ansicht eines Rückhalteelements
gemäß der ersten
Ausführungsform;
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1C eine
perspektivische Ansicht eines Stützelements
gemäß der ersten
Ausführungsform;
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2A eine
Schnittansicht eines Spreizdübels
mit dem Aufspreizelement, dem Rückhalteelement
und dem Stützelement
gemäß der ersten
Ausführungsform
in einem nicht aufgespreizten Zustand;
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2B eine
Schnittansicht des Spreizdübels
aus 2A gemäß der ersten
Ausführungsform in
einem aufgespreizten Zustand;
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3A eine
perspektivische Ansicht eines Aufspreizelements gemäß einer
zweiten Ausführungsform;
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3B eine
perspektivische Ansicht eines Rückhalteelements
gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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3C eine
perspektivische Ansicht eines Stützelements
gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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4A eine
Schnittansicht eines Spreizdübels
mit dem Aufspreizelement, dem Rückhalteelement
und dem Stützelement
gemäß der zweiten
Ausführungsform
in einem nicht aufgespreizten Zustand; und
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4B eine
Schnittansicht des Spreizdübels
aus 4A gemäß der zweiten
Ausführungsform
in einem aufgespreizten Zustand.
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1A zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Aufspreizelements 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform.
Das Aufspreizelement 1 umfasst einen hinteren Ringflansch 4,
einen mittleren zylindrischen Abschnitt 18 und eine vordere
konische Aufspreizfläche 5.
In der Mitte des Aufspreizelements 1 ist eine Aufspreizelementöffnung 6 ausgebildet.
An dem Umfang des mittleren zylindrischen Abschnitts 18 sind vier
Vorsprünge 19 jeweils
um 90 Grad versetzt vorgesehen. Vor den Vorsprüngen 19 sind jeweils
Rastköpfe 7,
welche die Form eines abgestumpften Keils haben, hintereinander
angeordnet.
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1B zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Rückhalteelements 2 gemäß der ersten
Ausführungsform.
Das Rückhalteelement 2 umfasst
vier identische Rückhalteschenkel 29,
die durch Rückhalteelementschlitze 8 voneinander
getrennt sind und vorne über
einen Rückhalteelementbasisring 37 miteinander
verbunden sind, in dessen Mitte eine Rückhalteelementöffnung 24 ausgebildet
ist. Entlang der Rückhalteelementschlitze 8 ist
auf beiden gegenüberliegenden
Seiten eines jeden Rückhalteschenkels 29 jeweils
eine Zahnung mit mehreren zackenförmigen Rastnasen 9 ausgebildet.
Die Rückhalteschenkel 29 umgeben
eine Rückhalteelementaussparung 10,
in welche die Rückhalteelementöffnung 24 mündet. Außen an dem
Rückhalteelementbasisring 23 sind
vier Rastköpfe 11 in
Form eines abgestumpften Keils um 90 Grad versetzt angeordnet. Jeder
der Rückhalteschenkel 29 weist
ein hinteres verdicktes Ende 25 auf, das durch eine stufenförmige Anschlagfläche 26 abgesetzt
ist und eine innere Abschrägung 12 hat.
Die innere Abschrägungen 12 der
Rückhalteschenkel 29 bilden
gemeinsam eine trichterförmige Anordnung,
die durch die Rückhalteelementschlitze 8 durchbrochen
ist und sich zu der Rückhalteelementaussparung 10 hin
verengt.
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1C zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Stützelements 3 gemäß der ersten
Ausführungsform.
Das Stützelement 3 weist
vier identische Stützschenkel 13 auf,
die durch Stützelementschlitze 14 voneinander
getrennt sind und vorne über
einen Stützelementbasisring 27 miteinander
verbunden sind, in dessen Mitte eine Stützelementöffnung 17 ausgebildet
ist. Entlang der Rückhalteelementschlitze 14 ist
auf beiden gegenüberliegenden
Seiten eines jeden Stützschenkels 13 jeweils
eine Zahnung mit mehreren zackenförmigen Rastnasen 15 ausgebildet.
Die Stützschenkel 13 umgeben
eine Stützelementaussparung 16,
in welche die Stützelementöffnung 17 mündet.
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2A zeigt
eine Schnittansicht eines Spreizdübels mit dem Aufspreizelement 1,
dem Rückhalteelement 2 und
dem Stützelement 3 gemäß der ersten
Ausführungsform
in einem nicht aufgespreizten Zustand. Der Spreizdübel ist
in eine Öffnung
in einer so genannten Sandwichplatte eingeführt, die eine feste Oberschicht 20,
eine geschäumte Mittelschicht 21 und
eine feste Unterschicht 22 hat. Die Rastköpfe 7 des
Aufspreizelements 1 greifen in die Rastnasen 9 des
Rückhalteelements 2 ein,
und die Rastköpfe 11 des
Rückhalteelements 2 greifen
in die Rastnasen 15 des Stützelements 3 ein (nicht
dargestellt), um so das Aufspreizelement 1, das Rückhalteelement 2 und
das Stützelement 3 miteinander zu
verbinden. Weil das Stützelement 3 beim
Einführen
gegen die Unterschicht 22 gestoßen ist, sind die Rastköpfe 7 des
Aufspreizelements 1 und die Rastköpfe 11 des Stützelements 2 zunächst entlang
der Rastnasen 9 des Rückhalteelements 2 bzw.
entlang der Rastnasen 15 des Stützelements 3 (siehe 1A bis 1C)
geglitten, bis schließlich
der Ringflansch 4 des Aufspreizelements 1 auf
der festen Unterschicht 22 aufliegt. Eine Schraube 23 ist
in den Spreizdübel
durch die Aufspreizelementöffnung 6 und
die Rückhalteelementöffnung 15 eingeführt.
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2B zeigt
eine Schnittansicht des Spreizdübels
gemäß der ersten
Ausführungsform
in einem aufgespreizten Zustand. Die Rückhalteschenkel 29 liegen
an der festen Oberschicht 20 der Sandwichplatte an und
werden durch die Stützschenkel 13 gestützt. Dabei
liegen die Stützschenkel 13 mit
ihren freien Enden jeweils an einer der Anschlagflächen 26 an.
Um den Spreizdübel
in den aufgespreizten Zustand zu bringen, wird die Schraube 23 mittels
eines Schraubendrehers angezogen, so dass sie in die Stützelementöffnung 17 in
dem Stützelement 3 eingreift,
die etwas enger ausgebildet ist als die Aufspreizelementöffnung 6 und
die Rückhalteelementöffnung 15 und
ein Gewinde aufweisen kann. Dabei schieben sich das Aufspreizelement 1,
das Rückhalteelement 2 und
das Stützelement 3 ineinander,
wobei die Rastköpfe 7 des
Aufspreizelements 1 und die Rastköpfe 11 des Stützelements 2 weiter
entlang der Rastnasen 9 des Rückhalteelements 2 bzw.
der Rastnasen 15 des Stützelements 3 gleiten.
Dadurch werden die Rückhalteelementschenkel 29 gegen
die Aufspreizfläche 5 des
Aufspreizelements 1 gedrückt und spreizen sich auf,
wodurch die Stützschenkel 13 ebenfalls
aufgespreizt werden. Gleichzeitig verhindern die Vorsprünge 19 (siehe 1A),
die in die feste Oberschicht eingreifen, dass sich der Spreizdübel dreht.
Schließlich
stoßen
die Enden der Stützschenkel 13 gegen
die Anschlagfläche 26.
Das weitere Anziehen der Schraube 23 würde einen weitaus höheren Kraftaufwand
erfordern, der anzeigt, dass die Schraube 23 nicht weiter
angezogen werden soll.
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3A zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Aufspreizelements 1a gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
Das Aufspreizelement 1a umfasst einen Grundkörper mit
einem zylindrischen Abschnitt 18a und einer vorderen konischen
Aufspreizfläche 5a.
Entlang des Grundkörpers
sind vier identische Vorsprünge
um 90 Grad versetzt angeordnet, an denen mehrere Rastköpfe 7a hintereinander
ausgebildet sind. Mitten durch das Aufspreizelement 1a hindurch
verläuft
eine Aufspreizelementöffnung 6a.
Am vorderen Ende des Grundkörpers
stehen auf gegenüberliegenden
Seiten zwei Stifte 28a hervor, die jeweils vor einem der
Vorsprünge
angeordnet sind und an deren Enden jeweils ein Rastkopf 34a ausgebildet ist.
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3B zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Rückhalteelements 2a gemäß der zweiten Ausführungsform.
Das Rückhalteelement 2a umfasst einen
hinteren Ringflansch 4a und vier identische Rückhalteschenkel 29a,
die durch Rückhalteelementschlitze 8a voneinander
getrennt sind und hinten an dem Ringflansch 4a befestigt
sind. Die Rückhalteschenkel 29a umgeben
eine Rückhalteelementaussparung 10a.
Auf den Innenseiten eines jeden Rückhalteschenkels 29a sind
eine Rastnase 9a und eine stufenförmige Anschlagfläche 26a ausgebildet. Die
Rastnasen 9a und die Anschlagfläche 26a bilden jeweils
einen Ring, der durch die Rückhalteelementschlitze 8a durchbrochen
ist. An den freien vorderen Enden der Rückhalteschenkel 29a ist
mittig jeweils ein Positioniervorsprung 30a ausgebildet.
Am Innenrand des Ringflanschs 4a sind vier Führungsnuten 33a um
90 Grad versetzt jeweils hinter einem der Schlitze 8a ausgebildet.
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3C zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Stützelements 3a gemäß der zweiten
Ausführungsform.
Das Stützelement 3a weist
vier Stützschenkel 13a auf,
die durch Stützelementschlitze 14a voneinander
getrennt sind und vorne über
einen Stützelementbasisring 27a miteinander
verbunden sind, in dessen Mitte eine Stützelementöffnung 17a ausgebildet
ist (verdeckt). Vorne um die Stützschenkel 13a verläuft eine
Ringnut 32a, die durch die Stützelementschlitze 14a durchbrochen
ist. An dem Stützelementbasisring 27a sind
vier Positionieraussparungen 31a und zwei Rastkopfaussparungen 35a ausgebildet.
Die Stützschenkel 13a umgeben
eine Stützelementaussparung 16a,
in welche die Stützelementöffnung 17a mündet.
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4A zeigt
eine Schnittansicht eines Spreizdübels mit dem Aufspreizelement 1a,
Rückhalteelement 2a und
Stützelement 3a gemäß der zweiten
Ausführungsform
in einem nicht aufgespreizten Zustand. Der Spreizdübel ist
in eine Öffnung
in einer Sandwichplatte eingeführt,
die eine feste Oberschicht 20a, eine geschäumte Mittelschicht 21a und eine
feste Unterschicht 22a hat. Das Stützelement 3a ist vorne
in der Rückhalteelementaussparung 10a aufgenommen,
wobei die Rastnasen 9a in die Ringnut 32a eingreifen,
und die Positioniervorsprünge 30a in
die Aussparungen 31a eingreifen (nicht dargestellt), um
so das Aufspreizelement 1, das Rückhalteelement 2 und
das Stützelement 3 miteinander
zu verbinden. Alternativ kann auch an den Stützschenkeln eine Nut vorgesehen
sein, in welche Rastnasen eingreifen, die an den Stützschenkeln
vorgesehen sind. Das Aufspreizelement 3a ist in die Rückhalteelementaussparung 10a von
hinten eingeführt,
wobei jede Reihe mit mehreren Rastnasen 7a in eine der Führungsnuten 33a so
aufgenommen ist (nicht dargestellt), dass die Rastnasen 7a in
die Führungsnuten 33a einrasten,
und die Aufspreizfläche 5a gegen die
Stützschenkel 13a stößt. Eine
Schraube 23a ist in den Spreizdübel durch die Aufspreizelementöffnung 6a eingeführt.
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4B zeigt
eine Schnittansicht des Spreizdübels
gemäß der zweiten
Ausführungsform
in einem aufgespreizten Zustand nach dem Anziehen einer Schraube 23a.
Die Rückhalteschenkel 29a liegen an
der festen Oberschicht 20a der Sandwichplatte an und werden
durch die Stützschenkel 13a gestützt. Dabei
liegen die Stützschenkel 13a mit
ihren freien Enden an den Stufen 26a an. Um den Spreizdübel in den
aufgespreizten Zustand zu bringen, wird die Schraube 23a mittels
eines Schraubendrehers angezogen, so dass sie in die Stützelementöffnung 17a in dem
Stützelement 3a eingreift.
Dadurch schieben sich das Aufspreizelement 1a, das Rückhalteelement 2a und
das Stützelement 3a ineinander,
wobei zunächst
die Stützelementschenkel 13a aufgespreizt werden
und durch diese die Rückhalteelementschenkel 29a aufgespreizt
werden. Dabei verhindern die Positioniervorsprünge 30a, dass sich
das Stützelement 3a relativ
zu dem Rückhaltelement 2a dreht. Eine
um die Rückhalteschenkel 29a laufende
Ringnut 36a bestimmt die Stelle, an der die Rückhalteschenkel 29a am
meisten durchgebogen werden. Die Stützschenkel 13a stoßen mit
ihren freien Enden schließlich
gegen Stufen 26a, die auf den Innenseiten der Rückhalteelementschenkel 29a ausgebildet sind.
Das weitere Anziehen der Schraube 23a würde einen weitaus höheren Kraftaufwand
erfordern, wodurch angezeigt wird, dass die Schraube 23a nicht weiter
angezogen werden soll. Gleichzeitig rasten die Rastköpfe 34a unter
dem Stützelementbasisring 27a ein
(nicht dargestellt), wobei die Stifte 28a in den Rastkopfaussparungen 35a aufgenommen
sind. Es ist nun nicht weiter erforderlich, dass die Schraube 23a eine
Kraft auf den Spreizdübel
ausübt,
um den Spreizdübel
in dem aufgespreizten Zustand beizubehalten.