DE1814485C3 - Befestigungsdübel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Befestigungsdübel zum Einsetzen in ein Bohrloch der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Befestigungsdübel, die in Bohrungen in Beton oder Mauerwerk, aber auch Metall, verankert werden und der Befestigung von Gegenständen an Wänden, Decken oder dergleichen dienen, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.

Beispielsweise ist aus der CH-PS 3 02 654 ein Befestigungsdübel zum Einsetzen in ein Bohrloch der angegebenen Gattung bekannt, der eine Hülse mit im Längsschnitt zick-zack-förmiger Wand aufweist. In der Hülse sind zwei Gewindebacken angeordnet, deren Außenseite korrespondierend zur Innenseite der Hülse zick-zack-förmig ausgebildet ist. An ihren Innenseiten besitzen die Gewindebacken jeweils eine Hälfte eines Gewindes, das mit dem Gewinde eines von den beiden Gewindebacken umschlossenen Gewindebolzen korrespondiert.

Dieser Dübel hat mehrere Nachteile. Zunächst ist der Querschnitt der Befestigungsschraube im Vergleich zum Bohrlochquerschnitt relativ gering. Dadurch können nur verhältnismäßig niedrige Traglasten von den Gewindebolzen aufgenommen werden. Weiterhin wird der Gewindebolzen durch die Kerbwirkung seines Gewindes eeschwächt. Ein weiterer, wesentlicher Nachteil ist darin zu sehen, daß die beiden Gewindebacken beim Spreizvorgang auf verschiedene, axiale Widerstände stoßen und sich demgemäß unterschiedlich axial verschieben. Dies kann zu Gewindeverklemmungen zwischen den Gewindebacken und dem Gewindebolzen führen, die wiederum beim Drehen des Gewindebolzens ein hohes Drehmoment zur Folge haben. Durch dieses hohe Drehmoment kann der Montageperson irrtümlich ein bereits ausreichender Sitz des Dübels im Befestigungsloch vorgetäuscht werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Befestigungsdübel der angegebenen Gattung dahingehend zu verbessern, daß der Dübel bei gleichem Bohrlochquerschnitt höhere Festigkeit bei gleichzeitig einfacherer Ausbildung und leichterer Beurteilung seiner Sitzqualität hat.

Diese Aufgabe wird ertindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen zusammengestellt

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf folgender Funktionsweise: Beim Anziehen der Mutter wird diese auf dem Gewindeteil des Bolzens verschoben, so daß der auf dem Schaft des Bolzens gleitende Zwischenkörper aufgespreizt und praktisch auf seiner gesamten, im Bohrloch befindlichen Länge gegen die Wandung des Bohrlochs gepreßt wird. Durch diesen Flächenkontakt wird eine Lockerung des Dübels vermieden, wie sie bei den bekannten Befestigungsdübeln durch Ausbrüche aus der Bohrlochwandung infolge punktförmiger Pressung der Aufspreizhülse gegen die Bohrlochwandung auftreten kann. Weiterhin weist der Bolzen keine axial geteilten Gewindebereiche auf, so daß sich keine Verklemmung zwischen Gewindebereichen aufgrund unterschiedlicher axialer Verschiebungen von Teilen, wie beispielsweise der Gewindebacken des Befestigungsdübels nach der CH-PS 3 02 645, ergeben kenn. Außerdem werden dadurch etwaige Beschädigungen des Gewindebereichs des Bolzens infolge dieser Verklemmung vermieden. Weiterhin ergibt sich der für die Praxis außerordentlich wichtige Vorteil, daß der Bedienungsperson nicht durch eine Verklemmung zwischen den Gewindebereichen ein guter Sitz des Dübels vorgetäuscht wird, da ein hohes Drehmoment aufgewandt werden muß, um diese Verklemmung zu überwinden; stattdessen läßt sich die Sitzqualität in Abhängigkeit von dem zum Drehen der Mutter auf dem Gewinde des Bolzens erforderlichen

so Drehmoment relativ sicher beurteilen. Und schließlich entspricht der kleinste Querschnitt des mit den Erhebungen und Vertiefungen versehenen Teils des Bolzens dem Kernquerschnitt des Gewindeteils des Bolzens, so daß der tragfähige Querschnitt des Bolzens wiederum dem Kernquerschnitt des Gewindes entspricht. Dadurch läßt sich eine günstige Ausnutzung des Bolzenquerschnittes erreichen.

Bei einer Relativbewegung zwischen dem Bolzen und der Hülse ergibt sich also eine Aufspreizung der Hülse radial nach außen bis zur festen Anpressung an die Lochleibung des Bohrlochs, und zwar parallel, auf ihre volle Länge, wodurch die erforderliche, durch Reibung und Pressung zwischen Bohrlochwandung und Dübel hervorgerufene, kraftschlüssige Verbindung erreicht u-id der Dübel auf der vollen Länge der Hülse an der Bohrlochwandung abgestützt wird. Die Hülse wird wiederum auf ihre volle Länge auf mehreren Punkten bzw. Linien abgestützt, deren Zahl von der Zahl der

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Erhebungen abhängt

Infolge einer wellenförmigen Ausbildung der Erhebungen und Vertiefungen der Hülse und des Bolzens werden Kerbwirkungen vermieden, welche eine höhere Festigkeit erlauben.

In Verbindung damit bietet die Erfiudung noch den Vorteil daß der Steigungswinkel der jeweils aneinander liegenden Teile der Erhebung variabel ist d. h. zunächst flach, dann steiler und schließlich wieder flacher ist Durch den flachen Anfangsteil kann der Dübel zunächst von Hand rasch so weit angezogen werden, daß er nicht mehr von selbst in das Bohrloch verrutschen kann. Durch weiteres Einschrauben mit einem Werkzeug wird dann im Bereich des steileren Steigungswinkels rasch eine Erhöhung des Anpreßdruckes der Hülse an die Bohrlochwandung erreicht wobei dieser Anpreßdruck durch den allmählich flacher werdenden Steigungswinkel ohne übermäßigen Kraftaufwand noch gesteigert werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert deren A b b. 1 bis 5 jeweils einen in ein Bohrloch eingesetzten Befestigungsdübel nach der vorliegenden Erfindung zeigen.

Der Befestigungsdübel gemäß der Erfindung besteht aus einem Bolzen 1, der in den dargestellten Ausführungsbeispielen als Schraubenbolzen mit Kopf 6 und Gewindeende 7, auf das eine Schraubenmutter 8 aufgesetzt ist ausgeführt ist

Der Mittelteil des Bolzens 1 ist in Längsrichtung mit wellenförmigen Erhebungen 4 bzw. Vertiefungen 5 versehen, die flach-wellenförmig oder flach-zick-zackförmig (F i g. 3) sein können.

Der wellenförmige Mittelteil des Schaftes des Bolzens 1 wird durch eine Spreizhülse 2 eng umschlossen. Diese Spreizhülse 2 kann aus mindestens zwei durch Längsschlitzen der Hülse 2 gebildeten Segmenten 3 bestehen. Die Innenwandung der Segmente 3 ist ebenfalls in Längsrichtung gewellt. Die wellenförmigen Erhebungen 4 bzw. Vertiefungen 5 auf der Innenwand der Segmente 3 können entweder mit der Wellenform auf dem Mittelteil des Bolzenschaftes 1 kongruent sein oder auch eine etwas andere Form aufweisen. Jedenfalls muß die Teilung, das ist der Abstand zwischen einer Erhebung 4 und einer Vertiefung 5, auf der Innenwand der Segmente 3 mit der auf dem Schaft des Bolzens 1 übereinstimmen, um ein Aufeinandergleiten bei Verschiebung des Bolzens 1 gegenüber den Segmenten 3 in Längsrichtung zu ermöglichen.

Um einen Zusammenhalt der lose auf dem Schaft des Bolzens 1 liegenden Segmente 3 zu bewirken, kann in Umfangsnuten 10 in den Segmenten 3 ein Federdrahtoder Gummiring eingelegt werden.

Der Außendurchmesser der auf den Schaft des Bolzens 1 aufgesetzten Segmente 3 in der in A b b. 1 gezeigten Stellung soll nur geringfügig kleiner sein als der Durchmesser des Bohrlochs, in den der erfindungsgemäße Befestigungsdübel eingesetzt werden soll. Nach dem Einsetzen des Befestigun^sth.'bels in der in A b b. 1 gezeigten Lage der Teile zueinander wird durch Anziehen der Mutter 8 auf dem mit Gewinde versehenen Ende 7 des Schraubenbolzens 1 eine Relativbewegung zwischen dem Schraubenbolzen 1 und den auf ihn aufgesetzten Segmenten 3 hervorgerufen. Bei festgehaltenem Schraubenbolzen 1 gleiten die durch die Mutter 8 zum Kopf 6 des Schraubenbolzen 1 gedrückten Segmente 3 mit ihren wellenförmigen Erhebungen 4 auf die Wellenberge 4 des Schraubenbolzens 1. Dabei spreizen sich die Segmente 3 nach außen und pressen sich auf ihrer ganzen Außenfläche gleichmäßig stark gegen die Wandung 13 des Bohrlochs.

Ist die Bohrung des Bohrlochs größer als es der Höhendifferenz zwischen einer wellenförmigen Vertiefung und Erhebung auf dem Bolzen 1 bzw. den Segmenten 3 entspricht müssen andere Segmente 3 mit größerer Wandstärke genommen werden oder zusätzliche Segmente auf die inneren Segmente aufgesetzt werden, wie in Abb.5 gezeigt ist Die Nuten 10 am Außenumfang der Segmente 3, die auch durch Zacken oder andere Ausnehmungen ersetzt sein können, dienen dann zur Aufnahme von Nocken auf der Innenwandung der auf die ersten aufgestockten weiteren Segmente 3, wodurch ein Formschluß zwischen den aufeinandergesetzten Segmenten 3 zustande kommt.

Die Außenfläche der Segmente 3 kann giatt sein, sie kann aber auch mit Vorsprüngen wie Zacken, Haken oder dergleichen versehen sein. Entscheidend für die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Dübels ist daß beim Anziehen der Schraubenmutter 8 und dadurch bedingte Aufspreizen der auf dem Schaft des Schraubenbolzens 1 gleitenden Segmente 3 eine Anpressung der letzteren praktisch auf der gesamten im Bohrloch befindlichen Länge gegen die Bohrlochwandung 13 erreicht wird.

An dem Kopf 6 des Schraubenbolzens 1 kann eine Bohrkrone 11 angeordnet sein. Mittels eines am anderen Ende des Schraubenbolzens 1 angeordneten Zapfens 12 kann der Dübel in das Futter eines Bohrwerkzeugs eingespannt werden und sich über die Bohrkrone 11 selbst ein Loch bohren.

In Abb.2 sind die Segmente 3 mit gewellter Innen- und Außenwandung ausgeführt. Die Berührung der Segmente 3 mit der Bohrlochwandung erfolgt dabei in bestimmten, durch die Entfernung der Erhöhung auf dem Außenumfang vorgegebenen Abständen.

In Abb.3 ist ein Dübel gemäß der Erfindung mit zackenförmigen Wellen auf dem Schraubenschaft und der Innenwand der Segmente 3 dargestellt. Die Form der Zacken kann aber von der dargestellten auch abweichend sein.

Bei dem in Abb.4 dargestellten Dübel sind die Erhöhungen und Vertiefungen auf einem röhrenförmigen Zwischenstück 9 angeordnet, welches auf den glatten Schaft des Bolzens 1 eng umschließend aufgeschoben ist und sich axial am Kopf abstützt. Es ist also auch möglich, glatte Schraubenbolzen für Dübel der erfindungsgemäßen Ausgestaltung zu verwenden, wobei sich dann die Wellung auf der Oberfläche des röhrenförmigen Zwischenstücks 9 statt wie z. B. in den A b b. 1 bis 3 auf dem Schraubenbolzen 1 selbst verfindet.

Die Verschiebung wird bei den dargestellten Ausführungen durch Anziehen der Mutter 8 auf dem Gewindeende 7 des Schraubenbolzens 1 hervorgerufen. Die Schraubenmutter 8 drückt beim Anziehen, gegebenenfalls über eine Zwischenplatte 14 gegen die Segmente 3 und bewirkt ihre Verschiebung gegenüber dem festgehaltenen Schraubenbolzen 1. Der Dübel kann durcl: Lösen der Schraubenmutter 8 in entsprechender Weise auch stets wieder gelöst werden und ohne Beschädigung der Bohrlochwandung 13 aus dem Bohrloch entfernt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Befestigungsdübel zum Einsetzen in ein Bohrloch, mit einer längsgeschlitzten Hülse, die in ihrer innenseite in Axialrichtung abwechselnd aufeinanderfolgende Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und mit einem in der Hülse angeordneten Gewindebolzen, der mit einem auf seiner Außenseite der Innenseite der Hülse entsprechende Erhebungen und Vertiefungen aufweisenden, in der Hülse begrenzt axial verschiebbaren Zwischenkörper zur Hülsenverankerung unter Parallelspreizung der Hülse zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der den Erhebungen (4) und Vertiefungen (5) radial benachbarte Teil des Bolzens (1) gewindefrei ist, daß der ungeschlitzt ausgebildete Zwischenkörper mit dem gewindefreien Bolzenabschniti axial unverschiebbar verbunden ist, und daß auf dem über das bohrlocheingangsseitige Hülsenende herausragende Gewindeteil (7) des Bolzens (1) eine Mutter (8) sitzt.

2. Befestigungsdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkörper mit dem gewindefreien Bolzenabschnitt einstückig verbunden ist.

3. Befestigungsdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Querschnitt der Vertiefungen (5) dem Kernquerschnitt des Gewindeteils (7) des Bolzens (1) entspricht.

4. Befestigungsdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkörper (9) den gewindefreien Teil des Bolzens (1) eng umschließt und sich an einem Kopf (6) am bohrlochgrundseitigen Ende des Bolzens (1) axial abstützt.

5. Befestigungsdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (4) und Vertiefungen (5) wellenförmig ausgebildet sind.