DE19628557A1 - Steckdübel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckdübel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Für Befestigungen, insbesondere in der Elektrotechnik zum Befestigen von Kabeln, werden derartige Steckdübel verwendet, deren Haltekraft nicht auf der Spreizwirkung einer in den Dübel eingedrehten Schraube beruht, sondern durch bewegliche Stützsegmente erzeugt wird.

Diese Stützsegmente weisen in der Regel im Bereich ihres Anschlusses an den Schaft des Steckdübels eine Verengung oder Einschnürung derart auf, daß eine senkrecht zur Längsachse des Schaftes liegende Gelenkachse gebildet wird, um die die Segmente gedreht werden, wenn der Steckdübel in ein Bohrloch eingesteckt wird, dessen Lochdurch­ messer geringer ist als die Breite des Steckdübels. Das im Bereich der Gelenkachse befindliche Material des Steckdübels erzeugt beim Einstecken des Dübels in das Bohrloch dementsprechend eine relativ geringe Rückstellkraft, die ihrerseits für eine geringe Reibungskraft zwischen den Stützsegmenten einerseits und der Bohrungswandung im Verankerungsgrund sorgen.

Wird der derart im Bohrloch verankerte Steckdübel durch das Gewicht des zu befestigenden Gegenstandes oder anderer äußerer Lasten auf Zug beansprucht, ergibt sich durch die genannte Reibungskraft, die von der Anlagekraft und dem Reibungskoeffizienten zwischen den Stützsegmenten und der Bohrlochwandung abhängt, ein Drehmoment, das einen Aufstelleffekt des Steckdübels entgegen der Lastrichtung erzeugt, durch den sich der Dübel bei Belastung im Bohrloch ver­ spannt und dadurch seine Haltekraft erhöht.

Bekannt sind Steckdübel mit einem zentralen Schaft, an dem beid­ seitig solche Stützsegmente aufgebracht sind, aber auch Steckdübel in Form eines U-Bügels, dessen Schenkel nach außen solche Stütz­ segmente tragen.

Der entscheidende Vorteil solcher Steckdübel liegt in der einfachen Montage, es muß lediglich ein Bohrloch im Verankerungsgrund gesetzt werden und der Steckdübel in das Loch eingesteckt werden. Montage­ zeiten und Kosten für eine Schraube wie bei konventionellen Dübeln entfallen. Da der Steckdübel keine Schraube aufnehmen muß, kann der Anschluß zu einem Halteelement, beispielsweise zur Umschließung eines Kabels, frei gestaltet werden.

Der Nachteil der bekannten Ausführungen liegt in der geringen Rück­ stellkraft im Bereich der Gelenkachse und damit in der entsprechend geringen Reibungskraft zwischen Stützsegmenten und Bohrungswand. Bei ungünstigen äußeren Umständen, z. B. bei sehr glatter Bohrungswandung und bei einem Bohrungsdurchmesser im oberen Toleranzbereich ent­ stehen praktisch keine nennenswerten Reibungseffekte mehr zwischen Bohrungswandung und Stützsegmenten, so daß der gewünschte Aufstell­ effekt nicht erzeugt werden kann und folglich nur noch eine unge­ nügende Haltekraft des Dübels gegen äußere Zuglasten erzeugt wird.

Besonders nachteilig wirkt sich diese geringe Aufstellkraft aus, wenn der Ankergrund beispielsweise aus Gipskartonplatten besteht. Die in die Hohlräume solcher Platten hineinragenden Segmente stellen sich nicht ausreichend in ihre ursprüngliche Lage auf, da sich durch das Einschieben die im Bereich der Gelenkachse gebildeten Kunst­ stoffgelenke so stark deformiert haben, daß nur noch eine geringe Rückstellung erfolgt, die zu keinem nennenswerten Eingriff in die Hohlräume mehr führt. Ein ähnliches Verhalten zeigen die bekannten Steckdübel in einem mit Hohlräumen versehenen Mauerwerk wie z. B. Lochziegel.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Steckdübel ist darin zu sehen, daß selbst bei ausreichendem Aufstelleffekt und damit guter Verspannung des Dübels im Bohrloch, die maximal erreichbaren Auszugswerte dann von der Abscherfestigkeit der relativ schmal ausgebildeten Gelenkachse begrenzt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen bekannten Steckdübel so zu verbessern, daß unter allen praktischen Einsatzbedingungen eine erhöhte Haltekraft erreicht wird.

Erfindungsgemäß wir diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß die beiden grund­ sätzlichen Funktionen der Stützsegmente, nämlich ihre Gelenkigkeit einerseits und ihre Rückstellkraft andererseits, auf konstruktiv separierte Bauteile verteilt wird, nämlich die "Gelenkfunktion" verbleibt bei den Stützsegmenten, deren Dimensionierung und Materialwahl folglich ausschließlich auf diesen Gesichtspunkt hin ausgerichtet werden kann, wogegen die Erzeugung der Rückstellkraft und damit die für die Haltekraft des Steckdübels letztlich verant­ wortliche physikalische Größe den Verstärkungselementen übertragen wird, deren wesentliche Aufgabe darin besteht, den Stützsegmenten mit wachsender Verdrehung um deren Gelenkachse einen zunehmenden Widerstand entgegenzusetzen und damit auf diese Elemente die gewünschte erhöhte Aufstellkraft zu übertragen, wozu dann auch diese Verstärkungselemente hinsichtlich Dimensionierung und Materialwahl optimiert werden können.

Neben der höheren Rückstellkraft infolge der Wirkung der Verstär­ kungselemente wird erreicht, daß selbst bei hohen Auszugskräften die sonst zum Abscheren des Gelenkbereichs zwischen Stützsegment und Schaft führen, ein Herausziehen des Steckdübels aus dem Bohrloch wesentlich erschwert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind diese elastischen Verstärkungselemente von einer Rippe aus thermoplasti­ schem Elastomer gebildet, die sich entlang dem Schaft erstreckt und mehrere Stützsegmente umgreift, wobei sich eine derartige Ausge­ staltung auch fertigungstechnisch einfach realisieren läßt, indem Schaft mit Stützsegmenten einerseits und Verstärkungselement andererseits in einem Werkzeug spritzgegossen werden.

Zur Positionierung und Fixierung derartiger Rippen auf dem Schaft und angrenzend an die Stützsegmente ist es vorteilhaft, wenn der Schaft zapfen- oder klammerähnliche Halteelemente zur Verstärkung des Formschlusses mit der Rippe aufweist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Steckdübels werden nun anhand von Zeichnungen näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1A: Einen Teil-Längsschnitt durch ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel des Steckdübels,

Fig. 1B: eine Rückansicht des Steckdübels nach Fig. 1,

Fig. 1C: eine Aufsicht auf den Steckdübel gemäß Fig. 1,

Fig. 1D: einen Querschnitt durch den Steckdübel in der Ebene X-X der Fig. 1,

Fig. 2: einen Längsschnitt des Steckdübels gemäß Fig. 1 in Montageposition,

Fig. 3A: eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbei­ spiels eines Steckdübels,

Fig. 3B: eine rückseitige Ansicht des Steckdübels gemäß Fig. 3A,

Fig. 3C: eine Aufsicht auf den Steckdübel gemäß Fig. 3A,

Fig. 4: eine Seitenansicht eines Steckdübels gemäß Fig. 1A mit weiteren Ausgestaltungen.

Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel zeigt einen Steckdübel mit einem Schaft 10, der am Befestigungsende des Steck­ dübels in zwei bogenförmige Halterungen 14 übergeht. Auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Schaftes 10 befinden sich flügelähn­ liche Stützsegmente 20A bzw. 20B, deren stegartige Verbindungsbereiche mit dem Schaft 10 quer zu letzterem liegen, so daß senkrecht zur Längsachse des Schaftes 10 liegende Gelenkachsen G gebildet werden (Fig. 1C).

Der Durchmesser b des Bohrloches B (Fig. 2) ist dabei geringfügig geringer gewählt, als der maximale Abstand a zwischen den äußerst liegenden Kontaktflächen der Stützsegmente 20A und 20B. Insoweit entspricht das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 einem Steckdübel, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Zusätzlich ist nun vorgesehen, daß die Aufstellwirkung und damit die Haltekraft, die von diesen Stützsegmenten 20A, 20B vermittelt wird, erhöht wird durch jeweils eine Rippe 30A, 30B aus thermoplastischem Elastomer, die sich auf den beiden gegenüberliegenden Oberflächen des Schaftes 10 erstrecken und dort mittels zusätzlicher zapfen- oder klammerähnlicher Halteelemente 11A, 11B exakt positioniert ist. Diese Rippe 30A, 30B hat die wesentliche Funktion, die dem Lastende zugewandte Flanke 21A, 21B der Stützsegmente 20A, 20B zu untergreifen und zu unterstützen, so daß bei Verschwenkung der Stützsegmente beim Einführen des Steckdübels in das Bohrloch B (Fig. 2) das entsprechende Zurückweichen der Stützsegmente zu einer elastischen Verformung der Rippen 11A, 11B im Bereich dieser der Last zugewandten Flanke 21A, 21B mit einem entsprechend erhöhten Rückstelleffekt führt. In Fig. 2 ist dies durch die wellenförmig verformte Ober­ fläche der Rippen 11A, 11B im Bereich dieser Beanspruchung durch die Stützsegmente dargestellt.

Aus der Schnittdarstellung der Fig. 2, die die Verankerung des Steckdübels im Mauerwerk M darstellt, wird auch deutlich, daß in den Hohlraumbereichen des Mauerwerks M diese Rippen den erwünschten Effekt einer nahezu vollständigen Aufstellung der Stützsegmente haben, so daß man auch sagen kann, daß durch die Rippen die Ab­ biegung der Stützsegmente bei der Einführung in das Bohrloch beim Erreichen von Hohlräumen im Mauerwerk M praktisch reversibel wieder rückgängig gemacht wird und der ursprüngliche, nicht abgebogene Zustand der Stützsegmente wieder erreicht wird, was zu einer opti­ malen "Verkrallung" auch in diesen Bereichen führt, die die Halte­ kraft zusätzlich erhöht.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 besteht der Schaft 10 aus einem Kunststoffteil mit flachem, rechteckigem Querschnitt (Fig. 1D), auf dessen Breitseiten in gleichen Abständen die Halteelemente 11A, 11B angebracht sind, die pilzähnlich ausgebildet sind. Diese Halteele­ mente werden dann umschlossen von den beiden Rippen 30A, 30B, die ihrerseits ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt haben, jedoch sehr viel schmaler sind als der Schaft 10 und im Bereich der Halteelemente 11A, 11B seitliche Ausformungen haben, so daß dort der in Fig. 1D dargestellte hutähnliche Querschnitt der Rippen entsteht.

Eine zusätzliche Variante dieses ersten Ausführungsbeispiels findet sich in Fig. 4, hier wird der Schaft 10 von einem umlaufenden Kragen 12 aus elastischem Material und im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt umschlossen, der so auf dem Schaft 10 positioniert ist, daß er in der Verankerungsposition des Steckdübels das Bohrloch ß nach außen hin abschließt und eine weitere Stabilisierung des Steckdübels im Sinne einer Fixierung gegen seitliches Abbiegen bewirkt.

Zur weiteren Erhöhung der Haltekraft sind auf den Kontaktflächen der Stützsegmente mit dem Bohrloch B Überzüge oder Einlagen 60 in diese eingebracht, die aus einem Material mit hohem Reibungskoeffizienten bestehen.

Ein zweites Ausführungsbeispiel eines Steckdübels zeigt die Fig. 3: Hier besteht der Schaft aus einem U-förmig gebogenen Profilteil mit rechteckigem Querschnitt, dessen bogenförmiges Basisteil ein Halteelement 15 bildet, das beispielsweise ein Kabel umschließt und dessen Schenkel von zwei Schaftteilen 10A, 10B gebildet wird, die in das Bohrloch eingesteckt werden, wobei sich die gegeneinander zu­ gewandten Innenflächen der Schaftteile 10A, 10B aneinander legen. Die flügelähnlichen Stützsegmente 20A, 20B befinden sich in diesem Fall jeweils auf der Außenseite ihres zugeordneten Schaftes 10A, 10B, ansonsten entsprechen Aufbau und Funktion bei diesem Ausführungs­ beispiel der beim ersten Ausführungsbeispiel geschilderten Wirkungs­ weise, so daß weitere Erläuterungen hier entbehrlich sind.

Claims (12)

1. Steckdübel mit mindestens einem in ein Bohrloch einzuführenden Schaft, an dem sich flügelähnliche Stützsegmente befinden, die sich bei einer am Schaft aus dem Bohrloch ziehenden Last gegen die Bohrlochwand abstützen und so die Haltekraft erhöhen, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaft (10, 10A, 10B) elastische Verstärkungselemente gehalten sind, die sich zumindest streckenweise an die dem Lastende zugewandte Flanke (21A, 21B) zumindest einzelner Stützsegmente (20A, 20B) anschließen und diese soweit kontaktieren oder untergreifen, daß die Stützwirkung dieser Stützsegmente im Bohrloch (B) erhöht wird.

2. Steckdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein elastisches Verstärkungselement von einer Rippe (30A, 30B) gebildet wird, die sich entlang dem Schaft erstreckt und mehrere Stützsegmente umgreift.

3. Steckdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe formschlüssig auf dem Schaft gehalten ist.

4. Steckdübel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schaft zapfenähnliche Halteelemente (11A, 11B) zur Verstärkung des Formschlusses mit der Rippe aufgebracht sind.

5. Steckdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente aus thermoplastischem Elastomer (TPE) bestehen.

6. Steckdübel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützsegmente zur weiteren Erhöhung der Haltekraft an ihren Kontaktflächen (22A, 22B) mit der Bohrlochwandung (50) einen Überzug (60) aus einem Material mit hohem Reibungskoeffizienten aufweist.

7. Steckdübel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus dem gleichen Material wie die Rippen besteht.

8. Steckdübel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mit den Verstärkungselementen und gegebenenfalls dem Überzug spritzgegossen ist.

9. Steckdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen zentralen Schaft (10) mit zwei Reihen von gegenüberliegenden Stützsegmenten (20) und je einer Rippe (30) für jede Reihe aufweist, an dessen Lastende sich eine Halterung (14) einstückig anschließt.

10. Steckdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei Schaftelemente (10A, 10B) mit jeweils einer äußeren Reihe von Stützsegmenten (20A, 20B) und je eine Rippe (30A, 30B) für jede Reihe aufweist, die die Schenkel eines U-Bügels bilden, dessen Basisabschnitt eine Halterung (15) bildet.

11. Steckdübel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß den Schaft (10) ein umlaufender Kragen (12) aus elastischem Material umgibt, der das Bohrloch (B) abschließt.

12. Steckdübel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen oder Teile davon einstückig mit einer Rippe ausgebildet oder spritzgegossen ist.