DE1625336A1

DE1625336A1 - Duebel zur Verankerung eines Befestigungselementes in Waenden od.dgl.

Info

Publication number: DE1625336A1
Application number: DE1967F0054001
Authority: DE
Inventors: Artur Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-11-10
Filing date: 1967-11-10
Publication date: 1970-05-21
Also published as: IE32480B1; GB1251506A; NL6803822A; CH474685A; FR1591696A; BR6803831D0; BE723529A; DK142884B; FI48295B; DK142884C; FI48295C; AT292981B; DE1625336B2; IE32480L; ES156667Y; ES156667U

Description

72¹Il Tumlingen Den 9. November 1967

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Dübel zur Verankerung eines Befestigungaelementes in Wanden oder dergleichen

Die Erfindung betrifft einen Dübel zur Verankerung eines Befestxgungselementes in Wänden oder dergleichen durch Eintreiben derselben in den Dübel j das insbesondere an seinem Außenumfang mit Haltemitteln versehen ist. Unter an dem Außenumfang eines Befestigungselementes angeordneten^ Haltemittel sind zum Beispiel Gewinde zu verstehen, die in einem Bereich des Befestigungselementes angeordnet sein können, der in den Dübel eingreift und/oder in dem verbleibenden Bereich, der zur Befestigung eines Bauteiles an der Wand dient, in der das Befestigungselement ver- ^M ankert werden soll. Die Haltemittel können j eweils unterschiedlich ausgebildet sein und es ist auch möglich, daß ein Haltemittel nur in dem in den Dübel eingreifenden—Bereich des Befestxgungselementes angeordnet ist. vifofcv

Die Verankerungswirkung dieser Dübel beruht darauf, daß nach Einsetzen des Dübels in ein entsprechend vorbereitetes Bohrloch in der Wand das Befestigungselement in eine den Dübel in dessen Längsrichtung ganz oder teilweise durchdringenden Bohrung eingebracht wird. Dabei wird der Dübel aufgespreizt. Zumeist sind zum leichteren Aufspreizen am

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Dübel Längsschlitze angeordnet. Das Aufspreizen bewirkt eine Durchmesservergrößerung des Dübels und damit seine Verankerung in dem das Bohrloch umgebenden Material .·

Solche Dübel haben sich bewährt und sind heute unerläßlicher Bestandteil bei der Befestigung von Bauteilen an Wänden oder dergleichen. Die Weiterentwicklung der bekannten Dübel zielt darauf hin, ihre Verattkerungswirkung und da>mit ihre Haltekräfte weiterhin zu erhöhen. Zu diesem Zweck

" ist bereits vorgeschlagen worden, am Außenumfang der Dübel Varsprünge anzuordnen, die sich insbesondere -in poröses Mauerwerk besser eingraben können tind bei hartem Material zu einer stärkeren Verspannung des Dübelwerkstoffes führen. Auch hat man schon vorgeschlagen, am Dübel über dessen Außenumfang hinausragende Sperrmittel anzuordnen, um beim Einführen einer Schraube sein Mitdrehen zu unterbinden. Durch diese Maßnahme konnte zwar eine Erhöhung der Haltekräfte und damit eine bessere Verankenmgswirkuisg erzielt werden,

ι Jedoch ergaben sich dadurch Dübelformen, zu deren Herstellung schwierige und oft mehrteilige Werkzeugformen erforderlieh sind, wodurch die Gestehungskosten hoch sind.

Alle Dübel,der bekannten Art weisen bereits im ungespreizten Zustand einen Außendurchmesser auf, der größer ist, als das in den Dübel einzuführende Befestigungselement. Das Verhältnis, um das der Dübelaußendurchntesser größer sein muß als der Durchmesser des zugehörigen Befestigungselementes, richtet sich im

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wesentlichen nach den Festigkeitseigenschaften des für den Dübel verwendeten Werkstoffes. Bei Einwirkung der Haltekraft, die zumeist eine Zugkraft ist, verläuft der Kraftfluß von dem am Befestigungselement befindlichen Haltemittel über den Dübel auf das Mauerwerk. Dabei ist der Dübel im Bereich des Kraftflußes auf Zug beansprucht und sein erforderlicher Außendurchmesser muß daher so groß gewählt werden, daß die Festigkeit des Werkstoffes die Belastung aufnehmen kann, ohne daß der Dübel dabei zerreißt.

Der gegenüber dem Befestigungselement größere Außendurchmesser des Dübels bereitet insofern Schwierigkeiten, als dies beim Anbringen des Dübels berücksichtigt werden muß. Beim Befestigen eines Bauteiles an einer Wand kann nach einer Montageart sowohl in das zu befestigende Bauteil als auch in das Mauerwerk in einem Arbeitsgang eine Bohrung eingebracht werden, deren Durchmesser dem des Befestigungselementes entspricht. Anschließend muß das Bauteil noch e..nmal von seinem zukünftigen Platz weggenommen werden, um die Bohrung im Mauerwerk auf den Durchmesser des Dübels zu erweitern. Erst nach dem Einsetzen des Dübels kann das Bauteil wieder an seinen zukünftigen Platz gebracht und seine Befestigung vollendet werden.

Dieses Verfahren ist verständlicherweise zeitraubend und es ist daher als weitere Montageart die sogenannte Durchsteckmontage entwickelt worden. Dabei wird^as Bauteil und in das

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Mat»«tverk in einem Arbeitsgang eine Bohrung eingebracht, deren Durchmesser dem Außendurchmeaser des Dübels entspricht. Der Dübel kann jetzt ohne Fortnahme des Bauteiles durch die Bohrung in das Mauerwerk eingeführt und durch das Befestigungeelement darin verspreizt werden. Diese Durchsteckmontage hat zu einer erheblichen Zeitersparnis geführt.

in Bezug auf das Befestigungselement zu große Bohrung in dem zu befestigenden Bauteil birgt jedoch den in manchen Fällen auftretenden Nachteil in sich, daß das Bauteil sich nicht unmittelbar oder zumindest jedoch erst nach einem gewissen Verschieben aus seiner ursprünglichen Lage zusätzlich an der Schraube abstützen kann. Ein weiterer Nachteil tritt auch dann auf, wenn der Dübel tiefer in das Bohrloch in der Wand eingeschoben wird, als es seiner Länge entsprechen würde. Die Schraube findet dabei in dem verbleibenden und von dem Dübel nicht ausgefüllten Bohrloch keine Stütze an der Bohrlochwandung, so daß sie zusätzlicher Biegebeanspruchungen unterworfen ist.

Schließlich ist das Befestigungselement beim Durchschieben durch die Bohrung des zu befestigenden Bauteiles infolge des größeren Bohrungsdurchmessers nicht geführt, so daß das Befestigungselement nicht immer konzentrisch auf den Dübel trifft. Hierdurch kann die Schraube verlaufen, d. h. sie kommt in eine zur Bohrungsachse schiefe Lage, was sich auf die gesamte Befestigung nachteilig auswirkt.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Dübel zu

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schaffen, der in Wänden aus hartem Material hohen Auszugskräften standhält und dabei die Nachteile der bekannten Dübel vermeidet und ein möglichst kleines Bohrloch in der Wand notwendig macht.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Außendurchmesser des Dübels vor dem Einireilen des Befestigungselementes etwa gleich oder wenig größer als der Außendurchmesser des in den Dübel eingreifenden Abschnittes des Befestxgungselementes ist. Bei der Einrichtung einer Befestigung mit dem erfindungsgemäßen Dübel braucht lediglieh ein Bohrloch in das zu befestigende Bauteil und in die Wand, an der das Bauteil befestigt werden soll, eingebracht werden. Der Durchmesser des anzubringenden Bohrloches entspricht dabei dem Außendurchmesser des Befestigungselementes. Bei der Anbringung der Befestigung braucht somit nur noch darauf geachtet zu werden, welchen Außendurchmesser das verwendete Befestigungselement aufweist, um zu wissen, welche Bohrergröße für die Herstellung des Bohrloches verwendet werden muß. Das Eintreiben des Befestxgungselementes in den Dübel bewirkt eine Verdrängung des Dübelwerkstöffes radial nach außen, wobei es zwischen dem Befestigungselement und der Bohrlochwandung verspannt wird. Da infolge des in Bezug auf das Befestigungselement gleichgroßen Durchmessers nur wenig Raum für die innere Verdichtung des Dübelwerkstoffes verbleibt, ergibt sich dadurch eine sehr starke wirksame Verspanmmg zwischen Befestigungselement und Bohrlochwandung, die zu un-

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hohen HaltekrSften führt. Versuche haben ges^e:JLg.t, daß die HaltekrSfte eines erfindungsgemaßen Dübels etwa, um die Hälfte höher liegen können, als bei einem herkömmlichen Dübel., der für die Verwendung eines gleichgroßen Befe,stigungselementes geeignet ist.

Da Dübel und Befestigungselement etwa gleichen Außendurchmesser aufweisen, ist die zeitsparende Durchsteckmontage möglich, wobei der Durchmesser des durch das Bauteil gehenden

™ und sich in die Wand fortsetzenden Bohrloches dem Durchmesser des Befestigungselementes entspricht und damit nur so groß sein braucht, wie es die auftretenden Kräfte erforderlich machen. Das Befestigungselement ist beim Eintreiben des Dübe}s geführt und ein Verlaufen iqt ausgeschlossen. Soll der Dübel in dem Bohrloch zur Vermeidung von Ausbröckelungen im Bereich der Bohrlochmündung tiefer gesetst werden, so liegt dae| Befestigungselement auch in dem vor dem Dübel liegenden Bereich des Bohrloches an dessen Wandung an und ist somit von

ι B.i«*gebeanspruchungen entlastet.

Neben dem Vorteil der hohen Haltekräfte kann der erfindungsgemäße Dübel in einfachster Weise dadurch hergestellt werden, dai^ er in der.jeweils gewünschten Länge von einem langen Stab abgeschnitten, wird. Besteht der Dübel aus Kunststoff, so kann dieser Stab beispielsweise durch kontinuierliches Spritzgießen hergestellt werden. Diese oder ähnliche HerstellungSr sichern einen günstigen Gestehungspreis, der erheblich dem dex¹ bekannten Dübel liegt.

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Bei einem Dübel für ein Befestigungselement, dessen mindestens in den Dübel eingreifender Abschnitt mit einem Gewinde versehen· ist, kann nach einem zusatzlichen Merkmal der Erfindung der Dübel eine Längsbohrung aufweisen, deren Durchmesset? um etwa die doppelte Gewindetiefe kleiner ist als doj? Dübelaußendurchmesser. Der Bohr.ungsdurchmesser entspricht somit etwa dem Kerndurchmesser des Gewindes. Beim Einschrauben eines in der angegebenen Weise mit einem Gewinde versehenen Befestigungselementes in die Bohrung des Dübels graben sich die Gewindegänge vorwiegend durch plastisches Verdrängen des Dübelwerkstoffes in diesen ein. Der durch die Gewindegänge Verdichtete und verdrängte Werkstoff führt im Bereich der Gewindespitzen zu Auswölbungen und zu einer Verspannung des Dübelwerkstoffes zwischen der Bohrlochwandung und dem Gewinde, die zu sehr hohen Haltekräften des Befestigungselementes in dem Bohrloch in der Wand führt.

Infolge der unvermeidlichen durch die Herstellung bedingten Toleranzen der Gewindetiefe kann der Dübelumfang an der ein oder anderen Stelle durch dae Gewinde durchbrochen werden. ' Die3 hat jedoch auf die Größe der Haltekräfte keine Einwirkung, da nach wie vor auch partiell eine Verspannung des Dübelwerkstoffes zwischen den Gewindeflanken und der Bohrlochwandung vorhanden ist, die in ihrer Summe zu den hohen Haltekräften führt.

Bei Holzschrauben verändert sich in der Regel der Kerndurchineotjer des Gewindes. Hier ist als Kerndurchmeocer im Sinne der

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Erfindung ein mittlerer Kerndurchmesser zu verstehen.

Mach einem ergänzenden Merkmal der Erfindung kann der Dübel an seinem Außenumfang mit einem umlaufenden Wulst versehen Sein, der vorzugsweise mittig zwischen den Dübelenden angeordnet ist. Dieser Wulst hat den Zweck, den Dübel vor dem Einführen des Befestigungselementes in das Bohrloch darin $o weit zu verankern, daß er bis zum Einführen des Befestigungselementes an seinem Platz verbleibt. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Dübel an Decken oder dergleichen eingebracht werden muß.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der mit einer Läflgebohrung versehene Dübel mit in der L'ingsbohrung angeordneten Rippen versehen sein. Diese Anordnung bietet sich besonders dann an, wenn als Befestigungselemente Nägel verwendet werden sollen, die entweder glatte Oberflachen haben oder aber mit widerhakonartigen Vorsprüngen und/oder Vertiefungen versehen sind· Beim Eintreiben eines solchen Nagels '. die Rippen zu einem Teil in die zwischen den Rippen \

Zwischenräume eingedrückt werden. Dadurch ist *'; für eine ausreichende Verspannung des Dübelwerkstoffes geeoTgt, »,ohne daß der Dübel aufplatzt. Wenn nümlich der Dübel bei Anwendung von Nageln insbesondere in Längsrichtung aufp3.«tzt» kann die Gefahr bestehen, daß der Nagel aus seiner ursprünglichen, in Bezug auf den Dübel zentrischen Lage in den durch das Aufplatzen gebildeten Spalt auf die eine Seite des

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Bbhi»loches hin Gedrückt wird. Dadurch würde aber die Veranft'erungöwirkung herabgesetzt werden.

Hach einem ergüzenden Merkmal der Erfindung kann der eine tängsBoihrung aufweisende Dübel an den beiden Enden der Längsbohrung konisch erweitert sein. Dadurch wird ein leichteres Einführen des Befestigungselementes ermöglicht. Die Anordnung der konischen Erweiterung an beiden Enden des DübelÖ macht es unnötig, darauf zu achten, welches Dübele'nefe zuvorderst in das Bohrloch eingeführt v/erden muß.

Schließlich kann nach einem anderen Merkmal der Erfindung der Dübel über einen Teil seiner Länge geschlitzt sein. Die Sählitze können von beiden Enden oder nur vojn einem Ende

heV geführt sein und können achsparallel oder gewunden verlaufen. Ein Dübel mit Längsschlitzen empfielt sich beispielsweise dann, wenn eine Holzsehraube verwendet wird. Holzschrauben haben bekanntlich ein konisch verlaufendes Gewindeteil. Wenn nun die beim Dübel verbleibende Wandstärke etwa dem mittleren Gewindedurchmesser» des Holzschraubengewindes dntspfficht, so kann die Möglichkeit eintreten, daß der Dübel bei fortschreitendem Einschrauben der Holzschraube im Bereich ereineör zur» Bohrlochmündwng hin gerichteten Endes du^ch das Gewinde' so aufgeschnitten Wird, daß eine ausreichende Vers^innüng zwischen diesem Bereich d«s Gewindes und der Bohrlochwandung nicht mehr-eintreten kann* Durch die Längsschlitze, die in diesem Fall zweckmä&iger Weise auf der» der Bohrlochmündölig·¹ zugewandten. Seit® des Dübels angeordnet sind, \kann

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ein Eolchco Aufschneiden behindert werden.

Nach einem abschließenden Merlcmal der Erfindung .kann der Dübel einen wenigstens teilweise von der Kreisförm abweichenden Querschnitt aufweinen. Durch diese Maßnahme kann eine wirksame Sicherung des Dübele gegen unerwünschtes Verdrehen beim Einschrauben des Befestigungselementes erzielt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemSßen Dübels dargestellt.

Mit 1 ist eine Wand oder dergleichen bezeichnet, an der ein mit 2 bezeichnetes Bauteil befestigt ist. Zu diesem Zweck ist. in die Wand 1 und das Bauteil 2 ein Bohrloch 3 eingebracht, dessen Durchmesser dem Außendsarcamesser der Schraube U entspricht9 die mit. eineas Sanklcopf 5 versehen ist. Diese Schraube besitzt an ihrem dem Kopf 5 abgewandten Ende ein Gewinde 6, das in einen, in das Bohrloch 3 eingeführten Dübel 7 eingeschraubt ist. Dieser Dübel ist an seinen beiden Enden mit eines».konischen Erweiterung 8 zur leidsten Einführung der Schraube 'Λ versehen«. Im Bereich seiner Mitte ist der Dübel mit einem umlaufenden Wulst 9 versfhen, der zur Halterung de» Döbels in dem Boteioeis 3 voi» Einführen der Sehraube U · Der Außendurchiaassex* des Dübels ist vor dem Einschrauben

Beisft" Eirschrauben der Sehfssalbs ** in des^ Dübel 1 gr-Sbt sich das Gewinde 6 in· den Dübel^wketoff ein, dei· dadurch plastisch

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und radial nach außen verdrängt wird, was in der Zeichnung durch die Auswölbungen im Bereich der Gewindespitzen angedeutet ist. Dadurch entDteht zwischen den Gewindeflanken und der Bohrlochwandung eine Spannung, die die Verankerung der Schraube über den Dübel in der V7and bewirkt, so daß das Bauteil 2 fest an der Viand 1 angeordnet werden kann.

Die Erfindung" ist keineswegs auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschrankt. Vielmehr sind Abweichungen konstruktiver Art von dem dargestellten Ausführungsbeispiel möglich, ohne daß dadurch die Erfindung verändert werden v.'ürde. So kann ohne Änderung des Erfindungsgedankens die Dübellänge den jeweiligen konstruktiven Erfordernissen entsprechend verändert werden und es können auch anstelle der dargestellten Holzschraube jede andere Schraube oder ähnliches Befestigungselement wie zum Beispiel ein Nagel verwendet werden. Wenngleich in dem vorstehenden in Bezug auf den Dübel von Durchmesser die Rede ist, so soll damit keineswegs ausgesagt werden, daß der erfindungsgemäße Dübel notwendiger Weise kreisförmigen Querschnitt aufweist. Vielmehr ist der Ausdruck Durchmesser lediglich der einfacheren Ausdrucksweise halber gewählt und steht stellvertretend für Abmessungen anderer geeigneter Querschnitt 3 formen, die beispielsweise bei der Verwendung von Hagel Anwendung finden können.

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Claims

Aftu* Fischer ' T 6"Z 5 33

Tumlingen +ßfii Den 9. November 1967 PH 1161 Zn/GS

Patentanspruch

1. Dübel zur Verankerung eines Befestigungselementes in Wanden oder dergleichen durch Eintreiben desselben in den Dübel, das insbesondere an seinem Außenumfang mit Haltemitteln Versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Dübels vor dem Eintreiben dea Befestigungselementes etwa gleich oder wenig größer als der Außendurchmesser des in den Dübel eingreifenden Abschnittes des Befestigungselementes ist.

2. Dübel nach Anspruch 1 für ein Befestigungselement, dessen mindestens in den Dübel eingreifender Abschnitt mit einem Gewinde versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübel eine LSngsbohrung aufweist, deren Durchmesser um etwa die doppelte Gewindetiefe kleiner ist als der Dübelaußendurchmesser.

3. Dübel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübel an seinem Außenumfang mit einem umlaufenden Wulst versehen iet, der vorzugsweise mittig zwischen den Dübelenden angeordnet ist.

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¹S. Dübel nach Anspruch 1, der mit einer Längsbohrung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die LSngsbohrung mit Rippen versehen ist.

5. Dübel nach Anspruch 1, der mit einer Längsbohrung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbohrung an beiden Enden konisch erweitert ist.

6. Dübel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er über einen Teil seiner Länge geschlitzt ist.

7. Dübel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübel einen wenigstens teilweise von der Kreisform abweichenden -Querschnitt aufweist.

8. Dübel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kom-

' bination einzelner oder aller der in den vorstehenden Ansprüchen genannten Merkmale* .

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