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Die Erfindung bezieht sich auf einen Einschraubdübel der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art sowie auf ein Befestigungssystem mit einem Einschraubdübel.
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Derartige Einschraubdübel können mit Vorbohren oder auch ohne Vorbohren in Abhängigkeit davon verwendet werden, dass das Substrat, beispielsweise eine Wand oder eine die abdeckende Dämmschicht, in die sie eingeschraubt werden sollen, eine größere oder geringere Härte aufweist. Zu diesem Zweck weisen derartige Einschraubdübel einen Schaft mit einem beispielsweise spiralförmigen spitzkantigen Gewinde auf, das zum Einschneiden eines Gewindes in das Substrat geeignet ist. Der Schaft weist weiterhin ein Einsatzloch für ein Befestigungselement, insbesondere eine Befestigungsschraube, mit der ein Gegenstand an dem Substrat befestigt werden soll, sowie einen Flanschkopf auf, der zur Anlage an einer Außenfläche des Substrates ausgebildet ist und einen Werkzeugansatz, beispielsweise in Form eines Innensechskants, an seinem außen liegenden Ende aufweist, um das Eindrehen in das Substrat zu erleichtern.
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Aus der
DE 19956906 C2 ist ein Einschraubdübel dieser Art bekannt, der zwar insbesondere zum Einsatz bei der Befestigung in Dämmstoffen bestimmt ist, jedoch auch für andere Anwendungszwecke verwendet werden kann, insbesondere wenn ein derartiger Dübel aus Metall hergestellt ist. Das Schrauben-Einsatzloch weist zumeist einen Innendurchmesser auf, der im Wesentlichen dem Kerndurchmesser der Befestigungsschraube entspricht für deren Verwendung der Einschraubdübel ausgelegt ist, so dass der Außendurchmesser der Befestigungsschraube ein Gewinde in das das Einsatzloch umgebende Material des Schaftes einschneiden kann. Ein derartiger Einschraubdübel ist daher für Befestigungsschrauben mit vorgegebenem Außendurchmesser ausgelegt.
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Ein Problem, das bei derartigen Dübeln festgestellt wurde, besteht darin, dass bei einem eventuell notwendig werdenden Zurückdrehen der Befestigungsschraube, beispielsweise einer Stockschraube oder einer anderen Schraube, gleichzeitig der Dübel aus der Bohrung in dem Substrat herausgedreht werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einschraubdübel sowie ein Befestigungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein Zurückdrehen des Einschraubdübels bei einem Zurückdrehen der in das Einsatzloch eingesetzten Befestigungsschraube oder eines anderen Befestigungselementes verhindert ist, und der für die Verwendung mit Befestigungsschrauben mit unterschiedlichen Außendurchmessern ausgelegt ist.
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Der erfindungsgemäße Einschraubdübel zum Eindrehen in ein Substrat, wie eine Wand oder einen diese abdeckenden Dämmstoff weist einen Schaft auf, der sich zwischen eine an einem ersten Ende angeordneten Dübelspitze und einen am entgegengesetzten zweiten Ende angeordneten Flanschkopf erstreckt, der zur Anlage an der Außenfläche des Substrates bestimmt ist und ein Werkzeugeinsatzloch aufweist. Der Schaft trägt über zumindest einen Teil seiner Länge am Außenumfang ein scharfgängiges Spitzgewinde und weist ein Befestigungsschrauben-Einsatzloch auf, das sich ausgehend von dem Werkzeugeinsatzloch in dem Flansch über eine erhebliche Strecke in das Innere des Dübels erstreckt und zur Aufnahme einer mit Gewinde versehenen vorgegebenen Befestigungsschraube mit einem ersten Gewinde-Außendurchmesser und einem ersten Gewinde-Kerndurchmesser ausgebildet ist, die an die Größe des Einschraubdübels angepasst sind.
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Gemäß der Erfindung weist das Befestigungsschrauben-Einsatzloch einen im Wesentlichen zylindrischen ersten Abschnitt auf, der dem ersten Gewinde-Außendurchmesser der vorgegebenen Befestigungsschraube entspricht, für dessen Verwendung der Einschraubdübel ausgelegt ist. In dem ersten Abschnitt sind zumindest drei sich vom Innenumfang des ersten Abschnittes radial nach innen erstreckende Rippen angeordnet, deren Innenkanten in dem ersten Abschnitt einen Rippen-Innendurchmesser innerhalb des Befestigungsschrauben-Einsatzloches definieren. Für die vorgegebene Befestigungsschraube liegt das Verhältnis des ersten Gewinde-Außendurchmessers zum Rippen-Innendurchmesser im Bereich von 1,2 bis 1,5, während das Verhältnis von ersten Gewinde-Kerndurchmesser zum Rippen-Innendurchmesser im Bereich von 1,0 bis 1,2 liegt. Für eine um eine Durchmesser-Stufe kleinere Befestigungsschraube mit einem zweiten Gewinde-Außendurchmesser und einem zweiten Gewinde-Kerndurchmesser liegt das Verhältnis des zweiten Gewinde-Außendurchmessers zum Rippen-Innendurchmesser im Bereich von 1,0 bis 1,2, während das Verhältnis des zweiten Gewinde-Kerndurchmessers zum Rippen-Innendurchmesser im Bereich von 0,7 bis 0,9 liegt. Die Innenkanten der Rippen sind durch das Gewinde der Befestigungsschraube elastisch oder plastisch verformbar ausgebildet.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist der Einschraubdübel zur Verwendung mit Befestigungselementen, beispielsweise Schrauben geeignet, die unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen können. Die Rippen werden beim Eindrehen der Befestigungsschraube in Abhängigkeit von deren Außendurchmesser in größerem oder geringerem Ausmaß verformt, sorgen jedoch immer noch für einen sicheren Halt der Befestigungsschraube in dem Einschraubdübel gegen auf diese wirkende Ausziehkräfte.
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Weiterhin ist die Widerstandskraft des Einschraubdübels gegen ein Herausdrehen in dem bereits in den Rippen geformten Gewinde beim Zurückdrehen der Befestigungsschraube selbst bei unterschiedlichen Außendurchmessern der Befestigungsschraube gewährleistet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der durch die Innenkanten der Rippen definierte Rippen-Innendurchmesser ausgehend von einer Knick- oder Biegestelle von dem ersten Abschnitt in Richtung auf den Flanschkopf im Wesentlichen auf den Innendurchmesser des Einsatzloches vergrößert.
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Die Rippen am Innenumfang des Einsatzloches sind vorzugsweise unter gleichen Winkelabständen um den Innenumfang des Einsatzloches herum verteilt.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Rippen am Innenumfang des Einsatzloches paarweise gegenüberliegend um den Innenumfang des Einsatzloches herum verteilt.
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Die Rippen verlaufen vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Befestigungsschrauben-Einsatzloches.
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Der Einschraubdübel kann weiterhin einen auf den ersten Abschnitt in Richtung auf die Dübelspitze folgenden zweiten Bereich aufweisen, der in Längsrichtung geschlitzt ist und in dem das Befestigungsschrauben-Einsatzloch einen kleineren Innendurchmesser als in dem ersten Abschnitt aufweist.
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Das Einsatzloch kann im Bereich des Flanschkopfes als Innnen-Sechskant ausgebildet sein, der das Eindrehen des Einschaubdübels mit Hilfe eines Eindreh-Werkzeug ermöglicht.
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Auf diese Weise wird ein Befestigungssystem mit einem Einschraubdübel der vorstehend beschriebenen Art geschaffen, bei dem der Einschraubdübel für eine Befestigungsschraube mit einem ersten vorgegebenen Gewinde-Außendurchmesser ausgelegt, durch die Rippen jedoch auch für eine Befestigungsschraube der nächstkleineren Durchmesserstufe verwendbar ist, wobei die Gefahr eines Herausdrehens des Einschraubdübels bei einem Zurückdrehen der Befestigungsschraube in jedem Fall wesentlich verringert ist.
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Die Befestigungsschraube kann beispielsweise eine Stockschraube sein, wie sie bei Fallrohrbefestigungen verwendet wird.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine schematische Schnittansicht entlang der Schnittlinie „A-A“ nach 2 einer Ausführungsform des Einschraubdübels;
- 2 eine vergrößerte Endansicht der in 1 dargestellten Ausführungsform des Einschraubdübels;
- 3 eine vergrößerte Teilschnittansicht des in 1 mit „C“ umrandet dargestellten Bereiches;
- 4 eine vergrößerte Teilschnittansicht des in 1 mit „C“ umrandet dargestellten Bereiches, jedoch entlang der Schnittlinie „B-B“ nach 5:
- 5 eine der 2 entsprechende Endansicht der in 1 dargestellten Ausführungsform des Einschraubdübels, wobei jedoch die Schnittlinie „B-B“ gegenüber der Schnittlinie „A-A“ nach 2 um 90 Grad um die Längsachse des Einschraubdübels herum gedreht ist;
- 6 eine Ansicht eines Beispiels einer Befestigungsschraube in Form einer Stockschraube zur Verwendung mit einem Einschraubdübel nach den 1 bis 4.
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In 1 ist eine der Linie A-A nach 2 geschnittene Ansicht einer Ausführungsform eines insgesamt mit 1 bezeichneten Einschraubdübels gezeigt, der einen sich zwischen einer an einem ersten Ende angeordneten Dübelspitze 7 und einem am entgegengesetzten zweiten Ende angeordneten Flanschkopf 4 erstreckenden Schaft 2 aufweist, der mit einem Außengewinde versehen ist, das vorzugsweise scharfkantig und spitz als spiralförmiges Gewinde ausgebildet ist. Der Flanschkopf 4 ist zur Anlage an der Außenseite des Substrates, beispielsweise einer Wand oder einer Dämmstoffschicht, bestimmt, in dem der Einschraubdübel 1 befestigt werden soll.
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In dem Flanschkopf 4 ist vorzugsweise eine Werkzeugeinsatzöffnung 16 angeordnet, die den Einsatz eines Eindreh-Werkzeuges erleichtert. Weiterhin können am Umfang des Flansches zusätzliche Bohrungen 9 angeordnet sein, in die ebenfalls ein Eindreh-Werkzeug eingreifen kann.
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Der Einschraubdübel 1 weist weiterhin ein Befestigungsschrauben-Einsatzloch 3 auf, das sich von dem Flansch aus über eine erhebliche Strecke in das Innere des Dübelschaftes erstreckt, wobei gegebenenfalls benachbart zu der Dübelspitze 7 ein mit einem Schlitz 8 versehener Abschnitt 15 vorgesehen sein kann, der beim fortschreitenden Eindrehen der Befestigungsschraube aufgespreizt wird.
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Derartige Einschraubdübel sind zumeist zur Verwendung mit einer Befestigungsschraube vorgesehen, die einen durch die Größe des Dübels festgelegten ersten Gewinde-Außendurchmesser D2 (6) aufweist, der an den Innendurchmesser des Einsatzloches 3 angepasst ist. Hierbei dringt der Außenumfang des Gewindes der Befestigungsschraube in das das Einsatzloch 3 umgebende Material des Einschraubdübels 1 ein und schneidet in dieses Gewindegänge ein.
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Bei einem eventuell notwendig werdenden Zurückdrehen der Befestigungsschraube, das für Änderung der Befestigung eines mit der Befestigungsschraube zu befestigenden Gegenstandes oder zur Einstellung eines vorgegebenen Abstandes des Gegenstandes von dem Substrat erforderlich ist, besteht aufgrund der hohen Reibungskräfte zwischen der Befestigungsschraube und dem Einschraubdübel die Gefahr eines Herausdrehens des Einschraubdübels 1 aus der von dessen Außengewinde in dem Substrat gebildeten Bohrung auf.
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Um diese Gefahr zu verringern und gleichzeitig die Verwendung von Befestigungsschrauben mit unterschiedlichen Außendurchmessern zu ermöglichen, weist das Einsatzloch 3 eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einem Innendurchmesser auf, der zumindest gleich dem Außendurchmesser D2 (6) der Befestigungsschraube mit den größten Außendurchmesser ist, für deren Verwendung der Einschraubdübel maximal ausgelegt ist.
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Von dem Innenumfang des Einsatzloches 3 erstrecken sich bei der Ausführungsform des Dübels 1 nach den 1 bis 5 ausgehend von der Innenwand des Einsatzloches 3 in Radialrichtung nach innen Rippen 5, 6. wie dies insbesondere aus 2 zu erkennen ist.
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Die Rippen 5, 6 sind unter gleichen Winkelabständen um den Innenumfang des Einsatzloches 3 herum verteilt, wobei zumindet drei Rippen vorgesehen sind, die durch ein Gewinde der Befestigungsschraube elastisch verformbar ausgebildet sind.
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Vorzugsweise sind die Rippen 5, 6 weiterhin paarweise gegenüberliegend angeordnet am Innenumfang des Einsatzloches 3 verteilt.
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Obwohl in den 2 und 5 jeweils sechs Rippen 5, 6 dargestellt sind, ist es selbstverständlich möglich, eine andere Anzahl von vorzugsweise paarweise einander gegenüberliegenden Rippen zu verwenden.
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Wie dies insbesondere aus den 3 und 4 erkennen ist, definieren die Innenkanten der Rippen 5, 6 in einem ersten Teil 5c, 6c ihrer Länge benachbart zu dem Flanschkopf 4 einen in etwa dem Innendurchmesser des Einsatzloches 3 entsprechenden Rippen-Innendurchmesser, der sich fortschreitend in Richtung auf die Dübelspitze 7 bis zu einer Knick- oder Biegestelle 5b, 6b verringert.
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In einem nachfolgenden zweiten Teil 5a, 6a der Länge der Rippen 5, 6 verlaufen deren Innenkanten im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Schraubeneinsatzloches 3 und definieren in einem ersten Abschnitt 14 des Einsatzloches 3 einen Rippen-Innendurchmesser, der im Wesentlichen dem Kerndurchmesser der zur Verwendung mit dem Einschraubdübel 1 vorgesehenen Befestigungsschraube mit dem größten Durchmesser entspricht.
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Vorzugsweise liegt für die vorgegebene Befestigungsschraube das Verhältnis des ersten Gewinde-Außendurchmessers D2 (6) zum Rippen-Innendurchmesser im Bereich von 1,2 bis 1,5, während das Verhältnis von dem ersten Gewinde-Kerndurchmesser D1 zum Rippen-Innendurchmesser im Bereich von 1,0 bis 1,2 liegt. Für eine um eine Durchmesser-Stufe kleinere Befestigungsschraube liegt dann das Verhältnis des zweiten Gewinde-Außendurchmessers zum Rippen-Innendurchmesser im Bereich von 1,0 bis 1,2, während das Verhältnis des zweiten Gewinde-Kerndurchmessers zum Rippeninnendurchmesser im Bereich von 0,7 bis 0,9 liegt.
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Auf diese Weise können selbst Befestigungsschrauben mit einem etwas geringeren Durchmesser als dem maximal verwendbaren Außendurchmesser für diesen Einschraubdübel in dem Befestigungssystem verwendet werden, da die Rippen 5, 6 bei der Bildung eines Innengewindes in dem Einsatzloch 3 in größerem oder kleineren Ausmaß verformt werden, jedoch einem Zurückdrehen einen geringeren Reibungswiderstand entgegensetzen, als ein vollflächiges, durch die Befestigungsschraube verformtes Material an dem Innenumfang des Einsatzloches. Damit ist die Gefahr eines Herausdrehens des Einschraubdübels 1 bei einem Zurückdrehen der Befestigungsschraube wesentlich verringert. Zusätzlich ermöglicht diese Ausgestaltung des Einschaubdübels die Verwendung von Befestigungsschrauben mit zumindest zwei aufeinander folgenden Durchmesser-Stufen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Einschraubdübel einen auf den ersten Abschnitt 14 in Richtung auf die Dübelspitze 7 folgenden zweiten Abschnitt 15 aufweist, der in Längsrichtung geschlitzt ist und in dem das Befestigungsschrauben-Einsatzloch 3 einen kleineren Innendurchmesser als in dem ersten Abschnitt 14 aufweist, so dass sich der Einschraubdübel beim Eindrehen einer Befestigungsschraube in den zweiten Abschnitt aufspreizt.
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Obwohl in den vorstehenden Ausführungen immer auf eine mit dem Einschraubdübel zu verwendende Befestigungsschraube Bezug genommen wurde, kann der Einschraubdübel auch in Verbindung mit anderen Befestigungsmitteln verwendet werden, die beispielsweise einen glatten Schaft oder eine andere Querschnittform aufweisen.
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Ein Beispiel einer Befestigungsschraube, die mit dem vorstehend beschriebenen Einschraubdübel verwendbar ist und mit diesem ein Befestigungssystem bildet, ist in 6 gezeigt,
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Diese Befestigungsschraube umfasst einen Schaft A1, an dem ein Gegenstand befestigt werden kann, sowie einen Gewindeabschnitt A2 mit einer im Wesentlichen zylindrischen Außenform. Der Gewindeabschnitt A2 weist einen Gewinde-Kerndurchmesser D1 und einen Gewinde-Außendurchmesser D2 auf und ist an seinem freien Ende mit einer Spitze versehen, die das zentrierte Eindrehen der Befestigungsschraube in das Befestigungsschrauben-Einsatzloch erleichtert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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