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Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Ein gattungsgemäßer Spreizdübel ist aus der Auslegeschrift
DE 1 097 117 bekannt. Der Spreizdübel ist aus Kunststoff hergestellt und wird zum Befestigen eines Gegenstandes an einem Verankerungsgrund verwendet. Hierzu wird der Spreizdübel in ein Bohrloch eingebracht und eine Schraube in einen Spreizkanal des Spreizdübels eingeführt, der sich in Längsrichtung des Spreizdübels erstreckt. An seinem hinteren Ende weist der Spreizdübel eine rohrförmige Hülse auf, die in einen Spreizbereich übergeht, in dem zwei kreissegmentförmige Spreizschenkel durch einen Schlitz voneinander getrennt sind. Beim Einführen der Schraube in den Spreizkanal werden die Spreizschenkel radial nach außen gegen die Bohrlochwand gedrückt, wodurch der Spreizdübel im Bohrloch verankert wird. Um einen möglichst guten Halt des Spreizdübels im Verankerungsgrund zu erreichen, weisen die Spreizschenkel sägezahnförmige Einschnitte auf, die nach außen hin offen sind und fast bis zum Spreizkanal reichen.
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Die Patentschrift
EP 0 834 659 B1 zeigt einen Spreizdübel mit zwei im Wesentlichen rechteckförmigen und zwei im Wesentlichen kreissegmentförmigen Spreizschenkeln. Die Spreizschenkel weisen auf den einander zugewandten Seiten Nuten auf, wodurch ein Spreizkanal zum Einführen einer Schraube gebildet wird, durch die die Spreizschenkel zum Befestigen in radialer Richtung voneinander weg nach außen bewegt und gegen eine Bohrlochwand gedrückt werden können. Zwischen den Spreizschenkeln sind Schlitze angeordnet, die sich in Längsrichtung über den gesamten Spreizbereich erstrecken und den Mantel des Spreizdübels durchbrechen. Durch die Schlitze kann der Spreizdübel in radialer Richtung zusammengedrückt werden, so dass er sich dem Bohrloch anpassen kann. Um eine möglichst große Anlagefläche zwischen dem Spreizdübel und der Bohrlochwand zu schaffen, weist der Spreizdübel eine glatte Oberfläche auf.
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Ausgehend von den bekannten Spreizdübeln ist die Aufgabe der Erfindung, einen Spreizdübel mit verbesserten Halteeigenschaften zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spreizdübel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.
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Der erfindungsgemäße Spreizdübel zum Verankern in einem Bohrloch in einem Verankerungsgrund weist einen Spreizbereich mit mindestens zwei Spreizschenkeln auf, mit einer Oberfläche zur Anlage an einer Wand des Bohrlochs. Der Spreizbereich umfasst zudem einen Spreizkanal, der sich in Längsrichtung entlang der Längsachse des Spreizdübels erstreckt. Wird zum Verankern des Spreizdübels in einem Bohrloch ein Spreizelement, beispielsweise eine Schraube oder ein Nagel, in den Spreizkanal eingeführt, so bewegt das Spreizelement die Spreizschenkel in radialer Richtung voneinander weg. „Radial“ ist hier auf die Längsachse des Spreizdübels bezogen: unter „radialer Richtung“ wird somit in diesem Zusammenhang jede Richtung verstanden, die senkrecht zur Längsachse ist und von der Längsachse weg weist. Die Spreizschenkel werden durch das Spreizelement gegen die Wand des Bohrlochs gepresst, so dass der Spreizdübel durch Reibung im Bohrloch gehalten ist. Um ein möglichst leichtes Aufspreizen zu ermöglichen, sind die Spreizschenkel insbesondere durch einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz voneinander getrennt. Dabei muss der Schlitz nicht gerade sein, er kann auch eine Wellen- oder Zick-Zack-Form aufweisen. Der Schlitz kann sich über den gesamten Spreizbereich erstrecken oder unterbrochen oder verschlossen sein, beispielsweise wenn der Schlitz ganz oder teilweise durch eine Spritzhaut oder dehnbare Wände geschlossen ist, was eine Führung des Spreizelements im Spreizkanal erleichtert.
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Kennzeichnend für den erfindungsgemäßen Spreizdübel ist, dass mindestens ein Spreizschenkel mindestens einen Hohlraum aufweist, der sich nur über einen Teil der Längserstreckung des Spreizbereichs erstreckt. Mit „Hohlraum“ ist ein insbesondere leerer, im Wesentlichen umschlossener hohler Raum im Inneren des Spreizschenkels gemeint. „Leer“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Hohlraum nicht mit dem Kunststoff gefüllt ist, aus der der den Hohlraum umgebende Spreizschenkel hergestellt ist. Insbesondere ist der Hohlraum mit Luft gefüllt. Anders ausgedrückt, umschließt der Spreizschenkel den Hohlraum zumindest teilweise, insbesondere im Wesentlichen, in radialer Richtung zur Oberfläche und zum Spreizkanal hin, was bedeutet, dass der Hohlraum radial versetzt zum Spreizkanal angeordnet ist.
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Der Spreizbereich des erfindungsgemäßen Spreizdübels ist aufgrund des Hohlraums gut verformbar. Insbesondere ist eine radiale Beweglichkeit des Spreizbereichs gegeben, so dass sich der Spreizbereich der Wand eines Bohrlochs gut anpassen kann.
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Vorzugsweise entspricht die Erstreckung des Hohlraums in Längsrichtung des Spreizdübels im Wesentlichen der radialen Erstreckung des Hohlraums. Der Hohlraum kann insbesondere einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Alternativ hierzu ist die Erstreckung des Hohlraums in Längsrichtung im Wesentlichen größer als seine radiale Erstreckung. In diesem Fall weist der Hohlraum beispielsweise einen stark elliptischen oder rechteckigen Querschnitt auf. Durch die Auswahl eines bestimmten Querschnitts kann die Kraft, mit der der Spreizschenkel durch das Spreizelement gegen die Bohrlochwand gedrückt wird, beeinflusst werden.
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Weiterhin ist bevorzugt, dass der Spreizschenkel aus einem ersten Kunststoff hergestellt und der Hohlraum mit einem zweiten Kunststoff gefüllt ist, wobei die Füllung nicht vollständig sein muss. So kann der Hohlraum mit einem härteren oder einem weicheren Kunststoff ausgefüllt sein, wodurch die Kraft, mit der der Spreizschenkel durch das Spreizelement gegen die Bohrlochwand gedrückt wird, lokal, im Bereich des Hohlraums, beeinflusst werden kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Spreizdübels erstreckt sich der Hohlraum entlang einer Hauptachse, die nicht parallel zur Längsachse des Spreizdübels ist. Insbesondere ist die Hauptachse des Hohlraums geradlinig, zum Beispiel wenn der Hohlraum zylindrisch ausgestaltet ist. Im Fall eines zylindrischen Hohlraums ist die Hauptachse parallel zur Höhe des Zylinders. Insbesondere verläuft die Hauptachse in einer radialen Ebene zur Längsachse des Spreizdübels, wodurch eine einfache Herstellung des erfindungsgemäßen Spreizdübels gewährleistet ist.
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Der Hohlraum einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Spreizdübels weist zumindest eine Öffnung auf, so dass der Hohlraum zur Oberfläche hin lokal offen ist. Hierdurch ist eine einfache und kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Spreizdübels möglich.
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Vorzugsweise weist ein Spreizschenkel des erfindungsgemäßen Spreizdübels mindestens zwei Hohlräume auf, die voneinander getrennt sind. Insbesondere sind die zwei Hohlräume in Längsrichtung, beispielsweise durch eine radial verlaufende Wand, voneinander getrennt, so dass die Hohlräume in Längsrichtung hintereinander liegen. Die Hohlräume können alternativ oder zusätzlich in Umfangsrichtung voneinander getrennt sein. Durch zwei oder mehr Hohlräume kann der durch das Spreizelement erzeugte Spreizdruck, der vom Spreizschenkel auf das Bohrloch übertragen wird, über einen größeren Teil des Spreizbereichs beeinflusst werden, als dies mit einem Hohlraum möglich ist. Beispielsweise ist es möglich, die Hohlräume unterschiedlich auszugestalten, so dass der Spreizschenkel in einem Teilbereich relativ weich, in einem anderen Teilbereich härter ist.
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Der erfindungsgemäße Spreizdübel weißt vorzugsweise eine Oberfläche auf, die im Wesentlichen glatt ist. Alternativ weist die Oberfläche nutartige Vertiefungen auf, mit einer Tiefe, die kleiner als 8 %, insbesondere kleiner oder gleich 5 % des Durchmessers des Spreizbereichs ist. Bei beiden Varianten des erfindungsgemäßen Spreizdübels ist somit im Spreizbereich eine relativ große Oberfläche zur Anlage an der Wand des Bohrlochs vorhanden, wodurch die durch Reibschluss zwischen der Oberfläche und der Bohrlochwand übertragbare Kraft gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Dübel mit nutartigen Rippen verbessert werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 einen ersten erfindungsgemäßen Spreizdübel in einer Seitenansicht;
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2 den ersten erfindungsgemäßen Spreizdübel in einer Schnittdarstellung, wobei der Schnitt entlang der Längsachse des Spreizdübels verläuft;
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3 einen Querschnitt des ersten erfindungsgemäßen Spreizdübels entlang der Achse III-III;
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4 einen zweiten erfindungsgemäßen Spreizdübel in einer Seitenansicht;
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5 den zweiten erfindungsgemäßen Spreizdübel in einer Schnittdarstellung, wobei der Schnitt entlang der Längsachse des Spreizdübels verläuft; und
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6 einen Querschnitt des zweiten erfindungsgemäßen Spreizdübels entlang der Achse VI-VI.
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Die 1 bis 3 zeigen einen ersten erfindungsgemäßen Spreizdübel 1 zum Verankern in einen Bohrloch in einem Verankerungsgrund (beides nicht dargestellt). Der Spreizdübel 1 weist eine, bezogen auf die Einbringrichtung E am Spreizdübel hinten angeordnete Distanzhülse 2 auf, an die sich in Einbringrichtung E ein Spreizbereich 3 anschließt. Am hinteren Ende der Distanzhülse 2 ist ein trichterförmiger Radialflansch 4 zur Anlage am Bohrlochmund angeordnet, um ein zu tiefes Einbringen des Spreizdübels 1 in ein Bohrloch zu verhindern. An den Radialflansch 4 schließen sich in Einbringrichtung E vier rippenartige Verdrehsicherungselemente 5 an, die, jeweils um 90° in Umfangsrichtung U versetzt, über die Mantelfläche 6 der Distanzhülse 2 in radialer Richtung r überstehen. Mit „radialer Richtung“ ist keine bevorzugte Richtung gemeint, sondern generell jede zur Längsachse orthogonale Richtung. Wie in 2 zu sehen ist, ist die Distanzhülse 2 hohl, derart, dass durch die Distanzhülse 2 ein Spreizelement (nicht dargestellt), beispielsweise ein Nagel oder eine Schraube, in den Spreizbereich 3 eingeführt werden kann. Der durch die Distanzhülse 2 gebildete Einführkanal 7 ist an seinem hinteren Ende zylindrisch und verengt sich zum Spreizbereich 3 hin konisch.
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Der Spreizbereich 3 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, mit einer kegelstumpfförmigen Spitze 8, die das vordere Ende des Spreizdübels 1 bildet. Damit der Spreizbereich 3 in radialer Richtung r aufgespreizt werden kann, weist der Spreizbereich 3 einen Schlitz 9 auf, der den zylindrischen Spreizbereich 3 in zwei kreissegmentförmige Spreizschenkel 10 teilt. Der äußere Kreisbogen eines jeden Spreizschenkels 10 bildet die Oberfläche 11 des Spreizbereichs 3 zur Anlage an einer Wand eines Bohrlochs. Die beiden Spreizschenkel 10 sind an der Spitze 8 und entlang der Längsachse L durch mehrere voneinander beabstandete Stege 12 verbunden, die gegenüber der Längsachse L geneigt sind und den Schlitz 9 in mehrere unterbrochene Teilstücke, die geringfügig in radialer Richtung r versetzt zur Längsachse L angeordnet sind, unterteilen. Die Spreizschenkel 10 umschließen einen Spreizkanal 13, der den Spreizbereich 3 vollständig und ohne Unterbrechung durchdringt. Der Spreizkanal 13 ist gegenüber dem Einführkanal 7 verengt, wobei ein hinterer Teil des Spreizkanals 13 als Übergangsbereich zwischen dem Einführkanal 7 und dem vorderen, rohrförmigen Teil des Spreizkanals 13 konisch ausgebildet ist. Zum Verankern des Spreizdübels 1 in einem Bohrloch wird ein Spreizelement in den Spreizkanal 13 eingeführt, wodurch die Spreizschenkel 10 in radialer Richtung r voneinander weg bewegt und zum Verankern gegen die Wand des Bohrlochs gedrückt werden.
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Die Spreizschenkel 10 weisen jeweils acht Hohlräume 14 auf, die sich jeweils über einen Teil der Längserstreckung des Spreizbereichs 3 erstrecken. Die Hohlräume 14 sind derart in den Spreizschenkeln 10 angeordnet, dass die Spreizschenkel 10 die Hohlräume 14 im Wesentlichen in radialer Richtung r zur Oberfläche 11 und zum Spreizkanal 13 hin umschließen. Die Hohlräume 14 durchdringen die Spreizschenkel 14 rohrartig und vollständig, so dass pro Hohlraum 14 im Spreizschenkel 10 zwei Öffnungen 15 entstehen, in deren Bereich die Hohlräume 14 zur Oberfläche 11 hin offen sind. Bei dem in den 1 bis 3 dargestellten ersten erfindungsgemäßen Spreizdübel 1 entspricht die Erstreckung der Hohlräume 14 in Längsrichtung RL im Wesentlichen ihrer radialen Erstreckung, wobei die Erstreckung in Längsrichtung RL geringfügig größer ist. Die rohrartigen Hohlräume 14 weisen einen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken auf. Die Hohlräume 14 erstrecken sich entlang einer Hauptachse H, die gerade ist und eine Tangente zu einem gedachten Kreis um die Längsachse L bildet, der in einer Radialebene der Längsachse L liegt. Die Hauptachse H ist also nicht parallel zur Längsachse L, sondern verläuft quer und in einem Abstand zur Längsachse L. Die Hohlräume 14 sind an den Spreizschenkeln 10 in Längsrichtung RL paarweise hintereinander angeordnet und abwechselnd durch schmale und breite in radialer Richtung r verlaufende Wände 16 in Längsrichtung RL voneinander getrennt. Die Hohlräume 14 sind an den Öffnungen 15 lokal zur Umgebung hin offen und somit durch Luft gefüllt. Nur die beiden entgegen der Einbringrichtung E vorletzten Hohlräume sind statt mit Luft mit einer Füllung 17 gefüllt. Die Füllung 17 ist ein harter Kunststoff, der härter ist als der Kunststoff, aus dem die Spreizschenkel 10 des Spreizdübels 1 hergestellt sind. Beim Aufspreizen des Spreizbereichs 3 bewirkt die harte Füllung 17 einen starken Druck gegen eine Bohrlochwand, so dass lokal eine große Reibkraft wirkt und der Spreizdübel 1 beim Einschrauben einer Schraube als Spreizelement nicht mitdreht.
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Der in den 4 bis 6 als weiteres Ausführungsbeispiel dargestellte zweite erfindungsgemäße Spreizdübel 201 weist einen Aufbau auf, der dem in den 1 bis 3 dargestellten ersten erfindungsgemäßen Spreizdübel 1 ähnlich ist. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird nachfolgend nur auf die wesentlichen Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen eingegangen. Ein Element, das an beiden erfindungsgemäßen Spreizdübeln 1, 201 vorhanden ist, erhält im zweiten Ausführungsbeispiel eine Bezugszahl, die gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel um den Wert 200 erhöht ist.
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Der zweite erfindungsgemäße Spreizdübel 201 weist neben den am hinteren Ende der Distanzhülse 202 angeordneten Verdrehsicherungselementen 205 weitere Verdrehsicherungselemente 205 am hinteren Ende des Spreizbereichs 203 auf. Die zwei Spreizschenkel 210 sind ebenfalls kreissegmentartig ausgeführt und durch einen Schlitz 209 voneinander getrennt, so dass die Spreizschenkel 210 zum Aufspreizen in radialer Richtung r voneinander weg bewegbar sind. Der Schlitz 209 ist mittig, im Bereich der Längsachse L angeordnet und durch zwei in Längsrichtung RL voneinander beabstandete Stege 212, die die Spreizschenkel 210 miteinander verbinden und beim Aufspreizen abreißen, unterbrochen. In den Spreizschenkeln 210 sind jeweils drei Hohlräume 214 angeordnet, deren Erstreckung in Längsrichtung RL ein Vielfaches größer ist, als ihre Erstreckung in radialer Richtung r. Zwischen den Hohlräumen 214 sind Wände 216 angeordnet, die in Längsrichtung RL kürzer als die Hohlräume 214 sind. Keiner der Hohlräume 214 ist mit einer Kunststofffüllung gefüllt, so dass der zweite erfindungsgemäße Spreizdübel 201 in radialer Richtung stärker komprimierbar ist, als der in den 1 bis 3 dargestellte erste Spreizdübel 1, dessen Hohlräume 14 sich weniger in Längsrichtung RL erstrecken und teilweise mit einem harten Kunststoff gefüllt sind. Die Oberfläche 211 des Spreizbereichs 203 ist nicht glatt, sondern weist nutartige Vertiefungen 218 auf, deren Tiefe t ungefähr 5 % des Durchmessers DS des Spreizbereichs 203 beträgt.
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Die in den Ausführungsbeispielen dargestellten erfindungsgemäßen Spreizdübel 1, 201 können aufgrund ihrer Ausgestaltung hohe Haltekräfte von einem Gegenstand, der an einem Verankerungsgrund befestigt ist, in den Verankerungsgrund übertragen. Aufgrund der Gestaltung ihrer Oberflächen 11, 211 im Spreizbereich 3, 203, insbesondere durch den Verzicht auf tief in die Spreizschenkel 10, 210 einschneidende Nuten, weisen die beiden Spreizdübel 1, 201 eine große Oberfläche 11, 211 zur Anlage an der Wand eines Bohrlochs auf, so dass der Spreizbereich 3, 203 über eine große Fläche auf das Bohrloch wirken kann. Durch die Hohlräume 14, 214 sind die Spreizbereiche 3, 203 aber gut verformbar, so dass die Spreizbereiche 3, 203 sich der Oberfläche 11, 211 des Bohrlochs und an unterschiedlichste Schrauben gut anpassen können, so dass die erfindungsgemäße Spreizdübel 1, 201 zum Beispiel für Holz- und Spanplattenschrauben unterschiedlichster Durchmesser geeignet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 201
- Spreizdübel
- 2, 202
- Distanzhülse
- 3, 203
- Spreizbereich
- 4, 204
- Radialflansch
- 5, 205
- Verdrehsicherungselement
- 6, 206
- Mantelfläche
- 7, 207
- Einführkanal
- 8, 208
- Spitze
- 9, 209
- Schlitz
- 10, 210
- Spreizschenkel
- 11, 211
- Oberfläche
- 12, 212
- Steg
- 13, 213
- Spreizkanal
- 14, 214
- Hohlraum
- 15, 215
- Öffnung
- 16, 216
- Wand
- 17
- Füllung
- 218
- Vertiefung
- DS
- Durchmesser des Spreizbereichs 203
- E
- Einbringrichtung
- H
- Hauptachse
- L
- Längsachse
- r
- radiale Richtung
- RL
- Längsrichtung
- t
- Tiefe der Vertiefung 218
- U
- Umfangsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1097117 [0002]
- EP 0834659 B1 [0003]
