DE20110385U1

DE20110385U1 - Metallischer Spannstift mit Bördelrand

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Publication number: DE20110385U1
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Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2001-08-30
Anticipated expiration: 2011-06-23

Description

Metallischer Spannstift mit Bördelrand

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Spannstift zur Befestigung und Sicherung von Bauteilen an Gebäuden, der eine metallische Hülse mit einem durchgehenden Schlitz und einem nach außen gewölbten Bördelrand an einem der Hülsenenden umfasst.

Zur Befestigung und Sicherung von Bauteilen wie etwa (Holz-)latten, Verblendungen, Unterkonstruktionen, Winkeln, Blechprofilen und anderen fest zu montierenden Gegenständen an Baukonstruktionselementen wie beispielsweise den Wänden von Gebäuden ist die Verwendung von metallischen Spannstiften mit Bördelrand bekannt. Solche Spannstifte mit Bördelrand sind auch unter den Bezeichnungen Expressnägel, Fixdübel, Blitzdübel, Spannhülsen, gerollte Hülsen oder Trompeten-Stifte bekannt.

Spannstifte werden gewöhnlich aus gewalztem Band hergestellt und weisen eine runde Form mit einem durchgehenden Schlitz auf. Die Spannstifte werden für Einmalmontagen verwendet.

Die Verwendung von Spannstiften erfolgt hauptsächlich durch Schreiner, Installateure, Heizungsmonteure, Dachdecker, Elektriker und Akustikbauer usw. Besonders geeignet sind die Spannstifte zur Anbringung von Bauteilen an Baukonstruktionselementen wie Gebäudewänden aus Kalksandstein (Vollstein), Naturstein, Beton, Vollziegel, Vollstein (Leichtbeton) und Leichtbaustoffen.

Die Spannstifte werden gewöhnlich durch eine im zu befestigenden Bauteil vorgesehene Bohrung in eine im Baukonstruktionselement wie der Gebäudewand vorgesehene Aufnahmebohrung eingetrieben. Im eingetriebenem Zustand liegt der Bördelrand an dem durchgriffenen Bauteil an.

Spannstifte mit Bördelrand werden gewöhnlich aus hochelastischem Federstahl hergestellt und sind so bemessen, dass beim Eintreiben des Spannstifts in die Aufnahmebohrung des Baukonstruktionselements der Spannstift radial verformt wird. Dadurch besitzt der Spannstift im eingetriebe-

nem Zustand eine Federkraft, die bewirkt, dass der Stift kraftschlüssig an die Bohrungswandung der Aufnahmebohrung gepresst wird.

Da herkömmliche Spannstifte mit Bördelrand so ausgebildet sind, dass sie eine glatte Außenseite aufweisen, kann es, speziell bei höheren Eigengewichten der zu befestigenden Bauteile, zu einem ungewollten Herausziehen der Spannstifte aus den Aufnahmebohrungen kommen. Dies kann beispielsweise zur Renovierungsbedürftigkeit entsprechender Gebäudewände führen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spannstift mit Bördelrand zur Verfügung zu stellen, der über eine erhöhte Auszugssicherheit aus der Aufnahmebohrung verfügt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein solcher Spannstift zur Verfügung gestellt werden kann, wenn an der Außenseite des Stifts eine positive Profilierung vorgesehen ist. Die Profilierung bewirkt dabei einen "Widerhakeneffekt".

Die vorliegende Erfindung stellt daher einen Spannstift zur Befestigung und Sicherung von Bauteilen an Baukonstruktionselementen zu Verfügung, der eine metallische Hülse mit einem durchgehenden Schlitz und einem nach außen gewölbten Bördelrand an einem der Hülsenenden umfasst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass an der Außenseite der Hülse wenigstens ein positives Profilelement vorgesehen ist.

Unter dem Begriff "positives Profilelement" werden im Sinne der vorliegenden Erfindung jegliche Elemente verstanden, die an der Außenseite der Hülse vorgesehen sind und an dem Ort ihrer Anbringung auf der Außenseite der Hülse über den Außendurchmesser der Hülse hervorragen.

Unter dem Begriff "Außendurchmesser der Hülse" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung der Durchmesser verstanden, den die Hülse ohne Profilelement(e) aufweist. Dies wird gewöhnlich der Durchmesser sein, den die Hülse bezüglich ihrer Länge überwiegend aufweist.

Der erfindungsgemäße Spannstift weist gegenüber den herkömmlichen Spannstiften mit glatter Außenseite den Vorteil auf, dass die nötige Kraft

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zum Herausziehen des Spannstiftes aus der Aufnahmebohrung erheblich gesteigert wird. Damit bieten die mit dem erfindungsgemäßen Spannstift befestigten Bauteile den Vorteil einer geringeren Reparaturanfälligkeit und einer erhöhten Sicherheit.

Ein weiterer Vorteil des erfmdungsgemäßen Spannstifts besteht darin, dass durch die auf Grund der Profilelemente erhöhte Auszugskraft der Spannstifte ein im Vergleich zu herkömmlichen Materialien preisgünstigeres metallisches Material zu Herstellung der Stifte verwendet werden kann. Dieses Material kann beispielsweise im Vergleich zu dem für herkömmliche Stifte verwendeten Material geringere Härte und damit geringerer Federkraft aufweisen.

Ebenso vorteilhaft ist es, dass die Länge der erfindungsgemäßen Spannstifte im Vergleich zu herkömmlichen Spannstiften reduziert werden kann und trotzdem dieselbe oder eine höhere Auszugskraft des Stifts erhalten werden kann.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Spannstifte besteht darin, dass die Abmessungen der Aufnahmebohrungen im Vergleich zu denen bei der Verwendung herkömmlicher Spannstifte nicht verändert werden müssen.

Die Profilelemente des Spannstifts können so ausgebildet sein, dass sie den gesamten Umfang der Hülse umfassen wie beipielsweise eine oder mehrere Rille(n), oder so, dass sie lediglich einen Teil davon umfassen wie beispielsweise Noppen oder ausgestanzte Fenster. Ebenso können die Profilelemente auf der gesamten Länge der Hülse oder nur einem Teil davon, beispielsweise dem Teil, der sich im eingetriebenen Zustand des Spannstifts in der Aufnahmebohrung befindet, vorgesehen sein.

Bevorzugterweise umfassen einzelne Profilelemente jeweils nur einen Teil des Umfangs der Hülse, weiter bevorzugt umfaßt ein einzelnes Profilelement nur ein Drittel des Umfangs der Hülse oder weniger.

Vorzugsweise sind die Profilelemente nicht nahe des Schlitzes der Hülse vorgesehen bzw. dehnen sich nicht bis nahe des Schlitzes aus, weiter bevorzugt sind im Abstand von 1 mm oder weniger zum Schlitz keine Profilelemente vorgesehen.

Die Profilelemente werden vorzugsweise durch eine Veränderung des Hülsenmaterials gefertigt. Beispielsweise können die Profilelemente durch Herausdrücken, Walzen, Ziehen, Prägen oder ähnlichen Fertigungsvorgängen aus dem Hülsenmaterial gefertigt werden, so dass das Hülsenmaterial nicht durchbrochen wird. Des weiteren können die Profilelemente auch durch Ausstanzen von Fenstern aus dem Hülsenmaterial gefertigt werden, die dann schräg nach außen ragen.

Die Profilelemente können auch so gefertigt sein, dass beispielsweise Ausstanzungen oder Prägungen des Hülsenmaterials so vorgenommen werden, dass die Profilelemente sich nach dem Verformen des Hülsenmaterials nach dem Eintreiben in die Aufnahmenbohrung ausbilden.

Die erfindungsgemäßen Spannstifte können aus allen metallischen Materialien hergestellt werden. Bevorzugt werden die Spannstifte aus Federstahl, beispielsweise Verzinkt-Chrom-Gelb- oder mechanisch verzinkt oder Edelstahl-Nirosta hergestellt.

Der über die gesamte Länge der Hülse verlaufende Schlitz der erfindungsgemäßen Spannstifte kann einen geraden Verlauf auf seiner gesamten Länge aufweisen, geraden Verlauf mit unterbrechenden Elementen wie etwa halbkreisförmigen Elementen aufweisen oder eine Vielzahl von anderen, nicht geraden Verläufen wie etwa bei einem Wellenschlitz, Zahnschlitz, versetztem Schlitz, Pfeilschlitz oder Schrägschlitz aufweisen. Der Verlauf des Schlitzes ist immer so, dass bei einem Zusammendrücken der Hülse beide Seiten der Hülse formschlüssig ineinandergreifen.

Vorzugsweise verläuft der durchgehende Schlitz nicht auf seiner gesamten Länge gerade, sondern weist entweder unterbrechende Elemente oder einen nicht geraden Gesamtverlauf auf. Dadurch wird ein Verketten der Spannstifte bei der Herstellung oder Bearbeitung vermieden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannstiftes sind zumindest in dem Teil der Hülse Profilelemente vorgesehen, der sich im eingetriebenen Zustand des Spannstiftes innerhalb der Aufnahmebohrung im Baukonstruktionselement befindet.

Weiter bevorzugt sind die Profilelemente über die gesamte Länge der Hülse, der sich im eingetriebenen Zustand des Spannstiftes innerhalb der Aufnahmebohrung befindet, vorgesehen. Vorzugsweise sind in dem Teil der Hülse, der sich im eingetriebenen Zustand des Spannstiftes nicht innerhalb der Aufnahmebohrung befindet, keine Profilelemente vorgesehen.

Bevorzugterweise beträgt der maximale Unterschied zwischen dem Außendurchmesser der Hülse und dem Durchmesser der Hülse am Ort des oder der Profilelemente, d.h. die maximale "Höhe" der Profilelemente, 0,15 mm oder mehr, weiter bevorzugt 0,25 mm oder mehr und noch weiter bevorzugt 0,5 mm oder mehr.

Durch diese Ausführungsform wird sichergestellt, dass der erwünschte Widerhakeneffekt der Profilelemente in erheblichem Maße auftritt.

Weiter bevorzugt beträgt der maximale Unterschied zwischen dem Außendurchmesser der Hülse und dem Durchmesser der Hülse am Ort des oder der Profilelemente, d.h. die maximale "Höhe" der Profilelemente, 3 mm oder weniger, weiter bevorzugt 2 mm oder weniger und noch weiter bevorzugt 1 mm oder weniger.

Durch diese Ausführungsform wird gewährleistet, dass das Eintreiben des erfindungsgemäßen Spannstift nur unwesentlich höhere Kräfte als das von herkömmlichen Spannstiften erfordert, sowie, dass keine Beschädigung der Aufnahmebohrung durch die Profilelemente bewirkt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Neigungswinkel &agr; des/der Profilelemente in Eintriebsrichtung kleiner als der Neigungswinkel &bgr; in Auszugsrichtung.

Weiter bevorzugt weisen das/die Profilelemente in Eintriebsrichtung einen Neigungswinkel &agr; von 90° oder weniger, weiter bevorzugt von 45° oder weniger und besonders bevorzugt 30° oder weniger auf.

Durch diese bevorzugten Ausführungsformen wird eine besonders leichtes und schonendes Eintreiben des Spannstifts in die Aufnahmebohrung gewährleistet.

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Bevorzugterweise weisen das/die Profilelemente in Auszugsrichtung einen Neigungswinkel &bgr; von 90° oder mehr, weiter bevorzugt von 135° oder mehr und besonders bevorzugt von 150° oder mehr auf.

Durch diese Ausführungsformen wird eine besonders gute Wirksamkeit des Widerhakeneffekts gegeben.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der durchgehende Schlitz an dem dem Bördelrand gegenüberliegenden Hülsenende eine Spaltbreite auf, die kleiner als die Wandstärke der Hülse ist. Dies gilt für alle möglichen Verläufe des Schlitzes.

Spannstifte mit diesem Merkmal werden in ISO 8752 und EN 28752 beschrieben. Dadurch wird ein Verketten der erfindungsgemäßen Spannstifte bei deren Herstellung oder Weiterbearbeitung vermieden. Spannstifte mit diesem bevorzugten Merkmal werden beispielsweise in DE 297 07 437 beschrieben. Auf den Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift wird hiermit Bezug genommen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Spannstift an dem dem Bördelrand gegenüberliegenden Hülsenende eine Fase auf. Dies dient zur Erleichterung der Durchführung des Spannstifts durch die im zu befestigenden Bauteil vorhandene Bohrung bzw. zum erleichterten Eintrieb des Spannstifts in die Aufnahmebohrung.

Weiter bevorzugt ist der erfindungsgemäße Spannstift aus Federstahl gefertigt.

Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Spannstifts anhand der beigefügten Figuren erläutert.

Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Spannstift in einem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Spannstift in einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 3 zeigt den erfindungsgemäßen Spannstift in einem dritten Ausführungsbeispiel.

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Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Spannstift des dritten Ausführungsbeispiels.

Fig. 5 zeigt einen schematischen Ausschnitt eines Längsquerschnitts durch den erfindungsgemäßen Spannstift mit positivem Profilelement zur Darstellung des Neigungswinkels &agr; in Eintreibrichtung und des Neigungswinkel &bgr; in Auszugsrichtung.

In einem ersten Ausführungsbeispiel ist der erfindungsgemäße Spannstift (1) aus einer metallischen Hülse (2) aufgebaut und umfaßt an einem Ende der Hülse einen Bördelrand (4). Der Schlitz (3) weist in seinem Verlauf nahe der beiden Enden der Hülse (2) jeweils ein halbkreisförmiges Element (8) auf, das auf der einen Seite der Hülse positiv in Richtung der anderen Hülsenseite hervorragt und auf der anderen Seite negativ aus der Hülse ausgespart ist. Beim Zusammendrücken des Spannstifts greifen jeweils die sich gegenüberliegenden Elemente (8) formschlüssig ineinander.

An dem dem Bördelrand (4) gegenüberliegenden Ende der Hülse (2) ist eine Fase (7) vorgesehen. Des weiteren verjüngt sich an diesem Ende der Hülse (2) die Breite des Schlitzes (3) so, dass die Wandstärke der Hülse größer als die Breite des Schlitzes (3) ist.

Im mittleren Bereich der Hülse (2) sind mehrere positive, stabförmige Profilelemente (6) vorgesehen. Vorzugsweise sind diese auf dem Teil der Hülse, der sich im eingetriebenen Zustand in der Aufnahmebohrung befindet, vorgesehen.

Die Profilelemente können durch Ausstanzen von jeweils der Kopf- und beider Längsseiten des Elements aus dem Hülsenmaterial und anschließendem nach außen Biegen des Elements erhalten werden. Die Profilelemente (6) ragen somit über den Außendurchmesser (5) der Hülse hervor.

Die Profilelemente weisen in Eintreibrichtung einen Winkel &agr; auf, der etwa 30° beträgt, in Ausziehrichtung einen Winkel von etwa 150°.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist der erfindungsgemäße Spannstift (1) bis auf die Profilelemente wie der Spannstift des ersten Ausführungsbeispiels aufgebaut.

Beim Spannstift dieses Ausführungsbeispiels sind ebenfalls im mittleren Teil der Hülse mehrere Profilelemente (6a) vorgesehen. Vorzugsweise sind diese auf dem Teil der Hülse, der sich im eingetriebenen Zustand in der Aufnahmebohrung befindet, vorgesehen.

Diese Elemente (6a) weisen die Form unsymmetrischer Noppen auf. Sie können durch Herausdrücken der Noppen von der Innenseite des Hülsenmaterials her gefertigt werden. Das Hülsenmaterial weist keine Durchbrechung auf.

Die Profilelemente (6a) weisen einen maximalen Neigungswinkel in Eintreibrichtung von etwa 30° und einen maximalen Neigungswinkel in Auszugsrichtung von etwa 90° auf.

In einem dritten Aüsführungsbeispiel ist der erfindungsgemäße Spannstift (1) bis auf die Profilelemente ebenfalls wie der Spannstift des ersten Ausführungsbeispiels aufgebaut.

Beim Spannstift dieses Ausführungsbeispiels sind ebenfalls im mittleren Teil der Hülse mehrere Profilelemente (6b, bzw. 6c und 6d) vorgesehen. Vorzugsweise sind diese auf dem Teil der Hülse, der sich im eingetriebenen Zustand in der Aufnahmebohrung befindet, vorgesehen.

Diese Elemente (6b) weisen die Form einer nach außen ragenden Rille auf. Wie aus Fig. 4 ersichtlich umfassen die Rillen (6c, 6d) jeweils etwa ein Fünftel des Umfanges der Hülse. Sie sind so angebracht, dass sie sich nicht ganz bis zum Schlitz (3) hin ausdehnen, sondern etwa 1 mm vor dem Schlitz enden. In Längsrichtung sind die Rillen versetzt, so dass die Rillen (6d) in Längsrichtung hinter den Rillen (6c) vorgesehen sind.

Die Rillen können durch Herausdrücken der Rille von der Innenseite des Hülsenmaterials her oder durch Aufsetzen der Rille auf das Hülsenmaterial mit anschließender Befestigung gefertigt werden. Das Hülsenmaterial weist keine Durchbrechung auf.

Die Profilelemente (6b) weisen einen Neigungswinkel in Eintreibrichtung von etwa 30° und einen Neigungswinkel in Auszugsrichtung von etwa 90° auf.

Claims

1. Spannstift zur Befestigung und Sicherung von Bauteilen an Baukonstruktionselementen, der eine metallische Hülse mit einem durchgehenden Schlitz und einen nach außen gewölbten Bördelrand an einem der Hülsenenden umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite (5) der Hülse (2) wenigstens ein Profilelement (6) vorgesehen ist, das über den Außendurchmesser der Hülse hervorragt.

2. Spannstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement/die Profilelemente (6) zumindest in dem Teil der Hülse (2) vorhanden sind, der sich im eingetriebenen Zustand des Spannstifts innerhalb der Aufnahmebohrung befindet.

3. Spannstift nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Unterschied zwischen dem Außendurchmesser der Hülse und dem Durchmesser der Hülse am Ort des oder der Profilelemente 0,15 mm oder mehr, weiter bevorzugt 0,25 mm oder mehr und noch weiter bevorzugt 0,5 mm oder mehr beträgt.

4. Spannstift nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Unterschied zwischen dem Außendurchmesser der Hülse und dem Durchmesser der Hülse am Ort des oder der Profilelemente 3 mm oder weniger, weiter bevorzugt 2 mm oder weniger und noch weiter bevorzugt 1 mm oder weniger beträgt.

5. Spannstift nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel α des Profilelements/der Profilelemente (6) in Eintriebsrichtung kleiner als der Neigungswinkel β in Auszugsrichtung ist.

6. Spannstift nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement/die Profilelemente (6) in Eintriebsrichtung einen Neigungswinkel α von ≤ 90°, bevorzugt ≤ 45° und weiter bevorzugt ≤ 30° aufweist.

7. Spannstift nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement/die Profilelemente (6) einen Neigungswinkel in Auszugrichtung β von ≥ 90°, bevorzugt ≥ 135° und weiter bevorzugt ≥ 150° aufweist.

8. Spannstift nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (3) an dem dem Bördelrand (4) gegenüberliegenden Hülsenende eine Spaltbreite aufweist, die kleiner als die Wandstärke der Hülse ist.

9. Spannstift nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Bördelrand (4) gegenüberliegende Hülsenende mit einer Fase (7) versehen ist.

10. Spannstift nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Federstahl besteht.