DE1625337A1

DE1625337A1 - Aus Spreizteil,Befestigungselement und Huelse bestehender Spreizduebel

Info

Publication number: DE1625337A1
Application number: DE19671625337
Authority: DE
Inventors: Artur Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-11-13
Filing date: 1967-11-13
Publication date: 1970-06-25
Also published as: IE32486B1; FR1592228A; FI47136B; AT288658B; CH474684A; BE723698A; DK124701B; BR6803889D0; SE349638B; IE32486L; GB1187909A; SU383326A3; NL6803504A; FI47136C; NO122897B; PL71365B1; US3538808A

Description

Artur Fischer

7241 Tumlingen Den 10, November 1967

PM 1162

Aus Spreizteil, Befestigungselement und Hülse bestehender Spreizdübel

Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel, der aus einem Spreizteil, einem Befestigungselement und einer mit L,ängsbohrung versehenen Hülse besteht, die durch. Einziehen des Spreizteiles in deren Längshahrung mittels des Befestigungselementes -auf-spreizbar ist. Dübel, bei denen die Verankerung in einer Wand durch Aufspreizen einer Hülse mittels eines Spreizteiles bewirkt wird, werden als sogenannte Schwer-' befestigungselemente bezeichnet. Sie dienen vornehmlich

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zur Befestigung von ausg-esproehen schweren Bauteilen sm Wänden oder dergleichen, wie zum Beispiel WarmVfasperbailer öder KättgeacitPäflke. Solche. Spreizdübel haben, si^h; für angegebenen Anwendungsfälle bewährt und sind heyte läßliche Grundlage für eine wirksame Befestigung, solcher schwerer Bauteile,

Die Hülsen diese?* Spreizdübel weisen jedoch bereits im un* geapr^igt^n Zustand ei^en Durchmesser auf, der größer ist, als daj? Befestigiingselenient. Das Verhältnis, um das der Hülsenaußendurchmesser größer ist ^Is de^r Durchmesser des zugehörigen Befegtigungselementes richtet siesh zum'einen nach r FfrpgkeitBeigenschaften der verwendeten Werkstoffe und -

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zum anderen nach den Abmessungen des Spreizteiles. Dessen Größe wiederum richtet sich nach dem Ausmaß der Spreizung der Hülse. Jp starker diese Hülse gespreizt werden soll, desto größer muß der Durchmesserunterschied der beiden Enden des Spreizteiles sein. Dabei darf aber der größte Durchmesser des Spreizteiles nicht großer sein, als der Außendurchmesser der Hülse im ungespreizten Zustand, da sonst ein Einführen des Spreizteiles in das Bohrloch in der Wand nicht möglich wäre. Soll also für eine gute Verankerung eine große* Spreizung erreicht werden, so muß der Durchmesser am anderen Ende des Spreizteiles möglichst klein sein. Damit ergibt sich ein kleiner Außendurchniesser für die Befestigungsschraube. Beim Einsetzen eines Spreizdübeis in hartes ^faterial zum Beispiel in Eeton, kann nun der Fall auftreten, daß die erzielbaren Haltekräfte größer sind, als die Zugfestigkeit des Befestigungselementes, so daß die möglichen Ilaltekräfte gar nicht voll ausgenutzt werden können.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich jedoch auch bei der Anbringung dieser Spreizdübel« Bei zwei möglichen Anbringungsarten muß: bei der einen zunächst in das zu befestigende Bauteil als auch in das Mauerwerk in einem Arbeitsgang ein eingebracht werden., deren Durchmesser dem des Be-

entspricht. Anschließend muß das Bauteil noch einmal von seinem zukünftigen Platz, weggenommen werden, um das Bohrloch-im Mauerwerk auf den Äußendurohmesser der Hülse zj* erweitern* Erst nach dem Einsetzen des

kann wieder dag Bauteil an seinen zukünftigen; iig|28/083a

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Platz gebracht und seine Befestigung vollendet werden.

Da dieses Verfahren verständlicherweise zeitraubend ist, hat man ein zweites Verfahren entwickelt, das als sogenannte Durchsteckmontage bezeichnet wird. Hierbei wird · in das Bauteil und in das Mauerwerk in einem Arbeitsgang ein Bohrloch eingebracht, deren Durchmesser dem Außendurchmesser des Dübels beziehungsweise dessen Hülse entspricht. Der Dübel kann jetzt ohne Fortnahme des Bauteiles durch das Bohrloch in das Mauerwerk eingeführt und durch das Befestigungselement darin verspreizt werden.

Diese Durchsteckmontage hat zwar zu einer erheblichen Zeitersparnis geführt. Das in Bezug auf das Befestigungselement zu große Bohrloch in dem zu befestigenden Bauteil birgt jedoch den in manchen Fällen auftretenden fiachteil in nich. daß das Bauteil sich nicht unmittelbar oder zumindest jedoch erst nach einem gewissen Verschieben aus seiner ursprünglichen Lage zusatzlich an dem Befestigungselement abstützen }-ann.

Ein weiterer'sehr wesentlicher Nachteil tritt auch dann auf, wenn der Dübel tiefer in das Bohrloch im Mauerwerk eingeschoben wird als es seiner Lange entsprechen würde. Man strebt dies besonders deshalb an, um zu verhindern, aaP> durch das Aufspreizen der Hülse das Material im Bereich der Pohrlochmündung ausbröckelt. Bei einem tiefer eingeschobenen Spreizdübel findet das Fefestigungseleraent in dem verbleibenden und von dem Spreizdübel nichtausgefüllten Bohg|pGh keine Stütze an der Bohrlochwandung, so dar sie zusäitzldcher Bieee-

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beanspruchungen unterworfen ist. Die Biegebeanspruchüngen können zwar dadurch vermindert werden, daß das Befestigungselement einer höheren Zugbeanspruchung unterworfen wird. Diese Möglichkeit findet jedoch ihre Grenze bei den erreichbaren HaitekrSften, die besonders bei poröstn Werkstoffen wie Mauerwerk aus Ziegelsteinen nicht allzuhoch angesetzt werden können, da sonst der eingesetzte Spreizdübel zusammen mit dem ihn unmittelbar umgebenden Material der Wand herausgebrochen werden kann.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Spreizdübel zu schaffen, der einfach anzubringen ist und mit dem hohe Haltekräfte erzielt werden können, ohne daß die oben .■-"■_'/■

geschilderten Nächteile auftreten, J-

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Außen- ·■ ■;

durchmesser des nach dem Aufspreizen der Hülse äußerhalb ·.-■. derselben verbleibenden Teiles des Befestigungeelementes

gleich dem Außendurchmesser der ungespreizten Hülse ist. \

Das Befestigungselement weist somit zwei Abschnitte mit f

auf . , . ■·>'

unterschiedlichem Durchmess er ^ und es kann dadurch er·- .^r reicht werden, daß die Hülse und der außerhalb derselben verbleibende Teil des Befestigungselementes gleichen Du messer besitzen. Damit entfallen die oben geschilderten

verbleibende Teil des Befestigungselementes gleichen Durch- j Nachteile der bekannten Spreizdübel. Die Befestigung des ;-'. ■-}■'■ \\

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Bauteiles kann mit dem erfindungsgemäßen Spreizdübel nach der Durchsteckmontage vorgenommen werden und die Schraube von Biegebeansprüchungen entlastet. "

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Zwar ist für den erfindungsgemäßen Spreizdübel eine Sonderausführung des Befestigungselementes erforderlich. Jedoch wird dies durch die erzielten Vorteile bei weitem überwogen und kann daher in Kauf genommen werden. Darüber hinaus geht das allgemeine Bestreben dahin, Spreizdübel schon im Herstellungsbetrieb mit einem Befestigungselement zu versehen und beides als Einheit zu verkaufen.

Der Teil des Befestigungselementes mit dem größeren Durchmesser läßt eine größere·Zugbeanspruchung zu als der verbleibende und in die Hülse eingreifende Teil. Die von dem · Teil mit dem größeren Durchmesser ohne Bruch aufnehmbaren Zugkräfte dürften zwar immer größer sein, als die Haltekräfte des Dübels beziehungsweise des ihn umgehenden Materiales Jedoch könnte sich bei dem Teil mit dem kleineren Durchmesser das Verhältnis umkehren. .

Um diese Möglichkeit auszuschließen, kann in Ergänzung der Erfindung die Festigkeit des in die Hülse eingreifenden Teiles des Befestigungselementes gegenüber der des anderen Teiles erhöht werden. Eine solche Erhöhung kann beispielsweise durch eine nachträgliche Wärmebehandlung wie Härten oder dergleichen des in die Hülse eingreifenden Teiles erreicht werden.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann aber auch das . Befestigungselement aus zwei Teilen zusammengesetzt sein, von denen das eine außerhalb der Hülse verbleibt und das andere

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in diese eingreift^, wo,bei das letztere aus einem Werkstoff

• größerer Festigkeit besteht, als das erstere. Zweckmäßig kann , naxsh 4er Erfindung 4\e. tutf ejiejljuer^chnittsgröße des in die

Hülse eingreifenden Teiles bezogene Zugfestigkeit dieses Teiles etwa so groß sein wie die auf die Querschnittsgröße des anderen Teiles des Befestigungselementes bezogene Zugfestigkeit dieses anderen Teiles. Damit ist erreicht, daß das in die Hülse Eingreifende Teil des Befestigungselementes gleichgroßen Zugkräften standhalten kann, wie das andere.

Das Bohrloch in der Wand ist vollkommen ausgefüllt. Das Befestigungselement liegt an der Wandung des Bohrloches an und ist somit von Biegebeanspruchungen weitgehend entlastet. Ein verstärktes Anspannen derselben, nur um die Biegebeanspruchung herabzusetzen, ist" nicht mehr notwendig.

Der verbleibenden Biegebeanspruchung kann das Befestigungselement ohne weiteres standhalten, da es gegenüber den bei bekannten Spreizdübeln.verwendeten Befestigungselementen an der kritischen Stelle einen größeren Querschnitt und damit eine größere Biegesteifigkeit aufweist. Dies ist auch dann von Vorteil, wenn das Befestigungselement sehr weit über die Wand hinausragt und die eine Biegebeanspruchung hervorrufende Last ebenfalls weit von der Wand entfernt angreift. Auch das im zu befestigenden Bauteil befindliche Bohrloch ist vom Befestigungselement voll ausgefüllt. Damit kann auch die dem Bohrlochdurchmesser entsprechende Größe des Befestigungselementes verwendet werden, das dementsprechend höheren Kräften standhalten kann, als die dünneren Befestigungselemente der bekannten Spreizdübel.

Beim Einziehen des Befestigungseleeentes in das Spreizteil zum Aufspreizen der Hülse kann eich diese mit ihrem dem Spreizteil ,

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abgewendeten Ende gegen das außerhalb der Hülse verbleibende Teil des Befestigungselementesabstützen. Dadurch ist es

möglich» den erfindungsgemäßen Spreizdübel in beliebiger Tiefe des in die Atfand eingebrachten Bohrloches festzusetzen, ohne daß besondere Sperrmittel zur Verhinderung des axialen Verschiebens der Hülse wie bei. den -bekannten, Dübeln erforderlich sind. Damit kann in einfacher Weise der über die Wandoberfläche hinausragende Teil des Befestigungselementes den jeweiligen Anforderungen entsprechend unterschiedlich groß gehalten werden. Dajfi^t ist es auch möglich. Bauteile im Abstand von der Wand anzubringen, wie dies beispielsweise bei Vorhfingefassaden der Fäll ist· Dazu werden im Abstand von der Außenwand eines Gebäudes Verkleidungsplatten angeordnet. Wenn das außerhalb der Hülse des Spreizdübels verbleibende Teil des Befestigungselementes mit einem sich wenigstens über einen Abschnitt seiner Lange erstreckenden Gewinde -versehen ist, können die Verkleidungsplatten zwischen einer auf dieses Gewinde aufgeschraubten Mutter und de» Kopf des Befestigungselementes eingespannt und in einem festen Abstand zur Oberfläche der Außenwand gehalten werden.

Es hat sich gezeigt, daß zwar eine in jeder Hinsicht, ausreichende Verankerung des Spreizdübels und damit Befestigung des Bauteiles erzielt werden konnte. Jedoch ist wegen der Abstützung der Hülse an das Teil des Befestigungselementes mit dent größeren Durchmesser nicht möglich, das Befestigungs-

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element weiter in ,das Bohrloch hineinzuziehen, was in dem ein oder anderen Fall erwünscht sein kann. Durch weiteres Ein-

schrauben des Befestigungselementes wird lediglich das Spreiz-

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teil weiter in die Hülse hineingezogen und damit deren Spreizung verstärkt.

Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, hier Abhilfe zu schaffen. Bei'einem Spreizdübel, der aus einem : Spreizteil, einem Befestigungselement und einer mit Längsbohrung versehenen Hülse besteht, die durch Einziehen des Spreizteiles in dessen Längsbohrung mittels des Befestigungs- .·.; elementes aufspreizbar ist, wobei der Außendurchmesser des ·, nach dem Spreizen außerhalb der Hülse verbleibenden Teiles des Befestigungselementes größer ist als der des in die Hülse eingreifenden Teiles, kann diese Aufgabe dadurch gelöst werden, daß zwischen der Hülse und dem sich anschließenden außerhalb derselben verbleibenden Teil des Befestigungs- . elementes ein Zwischenstück angeordnet ist, das in Längsrichtung des Dübels unter elastischer oder plastischer,Ver- : > formung nachgiebig ist. Durch diese Maßnahme kann nun er- -χ, reicht werden, daß das Befestigungselement weiter in das :ΐ Bohrloch eingeführt werden kann, um dadurch ein Verspannen it des zu befestigenden Bauteiles an der Wand zu erzielen.

Das Zwischenstück kann ein gesondertes Element sein, es kann ι aber auch beispielsweise mit der Hülse einstückig verbunden , sein. Es kann dabei die Form einer dünnwandigen, verform- '\i baren Verlängerung der Hülse haben, oder als verformbare A·-- axial gerichtete Vorsprünge ausgebildet sein. . ^; ;*

Das Zwischenstück bringt darüberhinaus noch den Vorteil mit '/¥" sich, daß ein Lösen des Befestigungselementes wegen Vibrationen'

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wesentlich erschwert oder gar ganz unterbunden ist. Durch die Verformung verspannt sich das Zwischenstück zwischen Bohrlochwandung und Befestigungselement und verhindert so sein Lösen von dem Spreizteil. Schließlich wird auch ein Teil Vibrationen von dem Zwischenstück absorbiert, so daß auch die Verankerung der Hülse dim Bereich von diesen Vibrationen .nicht erreicht wird. .

Bei den bekannten Dübeln dieser Art hat sich gezeigt, daß eine Sicherung des Spreizteiles gegen Verdrehung unerläßlich ist. Eine Drehsicherung wird meistens dadurch erreicht, daß die Hülse entsprechende Sperrmittel aufweist, die in die Bohrlochwandung eingreifen, Ober Vorsprünge und/oder Vertiefungen ist die Hülse dann mit dem Spreizteil verbunden, so daß in Ergebnis das Spreizteii gegen Verdrehung gesichert ist. In

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besonders vorteilhafter Weise kann nach der Erfindung^bei dem erfindungsgemäßen Spreizdübel zwischen Hülse und Befestigungselement in der angegebenen Weise eingesetzte Zwischenstück mit einem axial gerichteten Ansatz in eine entsprechende Ausnehmung der Hülse eingreifen. Beim Einschrauben des Befestigungselementes wird das Zwischenstück elastisch oder plastisch verformt. Da der Werkstoff im wesentlichen nur radial nach außen ausweichen kann, legt er sich fest an die Bohrungswandung an, so daß ein Mitdrehen zunehmend erschwert und verhindert wird. In zweckmäßiger Ausgestaltung hierzu kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das Zwischenstück radial gerichtete Vorsprünge ausweisen, die eine noch bessere Verankerung des Zwischenstückes in der Bohrlochwandung herbei-

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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung' dargestellt. a

Es zeigen: *

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Figur Ir einen Spreizdübel, dessen Hülse und

Spi$?eizteil im Schnitt dargestellt sind,

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Figur 2: eirien Spreizdübel mit Zwischenstück

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Figur 3: da# Zwischenstück mit axial gerichtetem

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Lampen zur Drehsicherung der Hülse.

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In den Figuren ist ntittjl ein Befestigungselement, nämlich eine Schraube bezeichnet, die an ihrem einen Ende mit einem Kopf 2 versehen ist. Die Schraube besteht aus zwei Teilen 3 und 4, wobei das Teil 4 mit einem Gewinde versehen ist. Dieser Teil der Schraube greift in eine Hülse 5 ein, deren Innenbohrung 6 zum Schraubenende hin konisch erweitert ist. In diese koniscrie Erweiterung kann ein Spreizteil 7 durch Aufschrauben auf das Gewinde des Schraubenteiles h eingezogen werden. In dem Maß, in dem das Spreizteil in die Hülse hineingezogen wird, wird diese radial aufgespreizt. Zur Erleichterung qes AufSpreizens weist die Hülse 5 über den Umfang verteilte Längsschlitze 8 auf.¹ Der Außendurchmesser des Schraubenteiles 3 ist ebenso groß wie der Außendurchmesser der Hülse 5.

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Entsprechend Figur 2 i-zpt zwischen der Hülse 5 und dem Schraubenteil 3 ein Zwischenstück 9 eingesetzt, das bei Einschrauben der Schraube 1 in das Spreizteil 7 elastisch oder plastisch verfonsii:. werden kann. Wenn nämlich der Widerstand beim Aufsp^izen der Hülse durch Einziehen c'es Spreizteiles so g^oß wird, daß ein weiteres Einziehen

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c.es Spreizteiles 7 nittnt mehr oder nur sehr schwer möglich

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fst, wird sich das Zwischenstück 9 elastisch oder plastisch verformen, wobei der Werkstoff radial nach außen verdrängt

wird. Dadurch kann erreicht werden, daß die Schraube 1 gegen-

über der in der (nicht?; dargestellten) Wand verankerten Hülse

in diese hinein und daSiit in Richtung auf die Oberfläche der l/and gezogen wird. %

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rigur 3 zeigt das Zwischenstück 9 mit einem axial gericliteten Lappen 10, der in eine; entsprechende Ausnehmung 11 der Hülse eingreift. Damit sind'beide Teile gegen gegenseitiges Verdrehen gesichert, so daß bei entsprechender drehfester Verbindung der KÜlse S mit dem Spreizteil 7 dieses ebenfalls gegen Verdrehen gesichert ist, wenn sich das Zwischenstück fest an die Bohrlochwand angelegt hat. Zur Erhöhung der Drehsicherung weist das Zwischenstück über seinen Umfang verteilt Vorsprünge 12 auf.

Die Erfindung ist keineswegs auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind durch die jeweiligen konstruktiven Erfordernisse notwenig werdende Abweichungen ohne änderung des Erfindungsgedankens möglich..So kann die Form des Spreizteiles und der entsprechende Abschnitt der Hülse

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unterschiedlich ausgebildet sein. Statt einer konischen Erweiterung kann die Bohrung der Hülse mit nach innen gerichteten Vorsprüngen versehen sein, die beim Einführen des Spreizteiles eine Auf spreizung der Hülse bewirken. _-»■ Anstelle nur eines Spreizteiles können auch deren zwei angeordnet sein, um zum Beispiel ein gleichmäßiges Auf- - ν

spreizen der Hülse herbeizuführen. Jl

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Claims

Tumlingen /j7 Den 10. November 1967

PM 1162

P a t e η .t a ns ρ r ü e h β

1» Spreizdübel, besinnend aus einem Spreizteil, einem Befestigungselemfnt und einer mit Längsböhrung ver-■ sehenen Hülse, die durch Einziehen des Spreizteiles in deren Längsbohrung mittels des Befestigungsclerneuten aufspreizbar ist,!¹ dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmes series nach dem Aufspreizen der Hülse außerhalb dersölSjen verbleibenden Teiles des Befestigungselementes gleich dem Außendurchmesser der ungespreizten Hülse ist.

2. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeit des in die Hülse eingreifenden Teiles des Befestigungselementes gegenüber der des anderen Teiles erhöht ist.

3. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, von denen'das eine außerhalb der Hülse verbleibt und das andere in diese eingreift, wobei das letztere aus einem Werkstoff größerer Festigkeit besteht als das erstere.

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'». Spreizdübel nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daft die auf die Querschnittsgröße des in die Hülse eingreifenden Teiles bezogene Zugfestigkeit dieses Teiles etwa so groß ist wie die auf die Querschnxttsgröße des anderen Teiles des Befestigungselementes bezogene Zugfestigkeit dieses anderen Teiles.

5. Spreizdübel, bestehend aus einem Spreiztei] , einem Befestigungselement und einer mit Lclngsbohrung versehenen Hülse, die durch Einziehen des Spreizteiles in dessen Ltingsböhrung mittels des Befestigungselementes aufspreizbar ist, wobei der Außendurchmesser des nach dem Spreizen außerhalb ler -Hülno verbleibenden Teiles des Befestigungselementes größer ist als der des in die Hülse eingreifenden Teiles, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hülse und dem sich anschließenden außerhalb derselben verbleibenden Teil des Befestigungselementes ein Zwischenstück angeordnet ist, das in Längsrichtung des Dübels unter elastischer oder plastischer Verformung nachgiebig ist.

6. Spreizdübel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück mit einem axial gerichteten Ansatz in eine entsprechende Ausnehmung der Hülse eingreift«

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7. Spreizdübel nach Anspruch f>, dadurch gekennzeichnet , daß das Zwischenstück radial gerichtete Vorsprünge aufweist.

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