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Dübel, insbesondere aus Kunststoff.
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Die Erfindung betrifft einen Dübel, insbesondere aus Kunststoff, welcher
über ein in seinem Inneren eingesetztes, durch einen Haltebolzen od. dgl. Spreizbares
Verankerungselement od. dgl. seinerseits spreizbar ist, wobei an dem in Einschlagrichtung
vorderen Ende des Bolzens eine Erweiterung zum Aufspreizen und Einrasten in eine
entsprechende Ausnehmung dieses Verankerungselementes angeordnet ist.
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Es sind bereits derartige Dübel bekannt, bei welchen durch Einschlagen
eines Stiftes eine Spreizwirkung erzeugt wird. Dadurch wird einerseits der Dübel
in der entsprechenden Lochung und andererseits auch dieser Stift im Inneren des
Dübels durch die auftretenden Spreiz- bzw. Klemmkräfte festgelegt. Dementsprechend
kann dieser Stift praktisch wie ein Nagel zum Befestigen von Gegentänden verwendet
werden, und ein aufwendiges Eindrehen von Schrauben ist vermieden.
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Häufig ist Jedoch anstelle einer nur kraftschlüssigen Verbindung eine
formschlüssige Verbindung zwischen Dübel und Haltebolzen od. dgl. erforderlich.
Z.B. zur Befestigung grösserer Fassadenplatten od. dgl., an welchen neben der Schwerkraft
auch Windkräfte sowie durch diese angeregte Schwingungen od. dgl. auftreten können,
leicht
e intreibbarem sind formschlüssige Verbindungen zwischen Dübel undIIaltebolzen'
erwünscht.
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Es besteht deshalb die Aufgabe, einen Dübel der eingangs erwlhnten
Art zu schaffen, bei welchem fflleichzeitig mitdem Eintreiben des Haltebolzens eine
Spreizung des Dübels und eine zumindest entgegen der Eintreibrichtung formschlüssige
Verbindung zwischen Dübel und Befestigungsbolzen erfelt wird, deren Haltekräfte
über ein entsprechendes Verankerungselement sicher auf den Dübel übertragen werden
können. Weiterhin soll der Bolzen in dem Dübel wenigstens bereichsweise auch radial
gerührt sein, sodass er auch Querkräfte aufnehmenkannund von ihm gehaltene Gegenstände
mit genügender Massgenauigkeit festlegt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Dübel der eingangs
erwähnten Art vor, welcher vor allem dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verankerungselement
wenigstens zweiteilig ausgebildet ist, wobei die Trennebene bzw. -ebenen zwischen
den Einzelteilen dieses Verankerungselementes etwa durch die Spreizschlitze od.
dgl. des Dübels verlaufen, und dass an dem in Eintreibrichtung des Dübels hinteren
Ende der Einzelteile des Verankerungselementes zueinander gerichtete Lappen od.
dgl. angeoPdnet sind, welche bei gespreiztem Dübel und Verankerungselement einen
Rastvorsprung od. dgl. am Schaft des Haltebolzens hintergreifen und bei ungespreiztem
Dübel einen grösseren Abstand voneinander habein als bei gespreiztem Dübel und dass
ferner die Einzelteile des Verankerungselementes Jeweils wenigstens einen in das
Dübelmaterial reichenden Vorsprung od. dgl. besitzen.
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Das Verankerungselement im Inneren des Dübels sorgtdementsprechend
einerseits für das Aufspreizen und Festlegen des Dübels in seiner Bohrung und andererseits
zum formschlüssiihren Erfassen eines Vorsprunges an dem Schaft des zugehörigen Haltebolzens.
Dadurch ergibt sich entgegen der Eintreibrichtung dieses Bolzens der gewünschte
Formschluss. Darüberhinaus stützen die den Bolzen seitlich am Schaft fassenden Halte
lappen des Verankerungselementes den Bolzen jedoch kuch in radialer Richtung ab.
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Zweckmässigerweise ist an Jedem der Teile des Verankerungselementes
an dessen in Einschlagrichtung vorderen Ende ein schräg nach aussen und nach hinten
gerichteter Ansatz angeordnet, welcher widerhakenartig in das Dübelmaterial eingebettet
ist. Dadurch wSd ein Lösen des Verankerungselementes aus dem Dübelmaterial in Richtung
der Haltekraft des Befestigungsbolzens auch bei dynamischer Beanspruchung praktisch
unmöglich gemacht.
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Etwa im mittleren Bereich des Verankerungselementes kann ein diesem
zugehöriger Ring od. dgl. in die Dübelwandung eingelassen sein, um welchen die Teile
des Verankerungselementes, vorzugsweise zwei derartige Einzelteile, beim Spreizen
dns in Eintreibrichtung vorderen Bereiches mit ihren die Haltelappen od. dgl4 aufweisenden
Enden gegeneinander schwenkbar sind. Zwangsläufig wird ala durch das Aufspreizen
des vorderen Endes des Verankerungseleflentes und des Dübels der Schaft des Befestigungsbolzens
hinter einem entsprechenden
Einrastvorsprung umgriffen, sodass
zwangsläufig auch die axiale Festlegung erfolgt.
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Zweckmässigerweise sind dabei in Eintreibrichtung hinter der Spreizerweiterung
des Haltebolzens in Abstanden Rastvorsprünge od. dgl. angebracht, deren Abstand
voneinander zumindest der Dicke der Haltelappen an dem Verankerungselement entspricht
und der Abstand von der Einrast- und Spreizstelle des Verankerungselementes bis
zu der ihm zugewandten inneren Wandung der Haltelappen dieses Elementes kann dabei
zu m Abstand der in Eintreibrichtung rückwärtigen Stirnfläche eines Einrastvorsprunges
von der Spreizerweiterung des Befestigungsbolzens etwa entsprechen.
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Dadurch wird erreicht, dass bei der durch die Spreizerweiterung an
dem Haltebolzen und die entsprechende Einrastausnehmung in dem Verankerungselement
gegebenen Dübelspreizung gleichzeitig auch die axiale Festlegung des Bolzens entgegen
der Eintreibrichtung -vollzogen ist. Dabei wird diese Stellung dadurch fixiert,
dass die Haltelappen durch das-Aufspreizen des Verankerungselementes gegeneinander
gedrückt werden, wobei sie sich an dem vorerwähnten Haltering, um welchen sie geaeneinander
schwenkbar sind, abstützen.
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Bei einer bevorzugten Ausfüungsform kann vorgesehen sein, dass die
Innenbohrung des Dübels im Bereich der hinteren Halte lappen des Verankerungselementes
einen Absatz und eine Verengung besitzt und dass die sich nach dem in Einbeibrichtun,-
hinteren Ende des Dübels von diesem Absatz fortsetzende Lochung eine lichte Weite
hat, welche etwa dem Aussendurchmesser der Spreizerweiterung an
dem
Haltebolzen bzw. dem der Einrastvorsprünge od. dgl. entspricht. Dadurch ergibt sich
eine gute Führung des Haltebolzens während und nach dem Eintreiben in diesem Schaftteil
des Dübels, welcher in Eintreibrichtung vor dem Verankerungselement liegt.
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Zur Erleichterung der Montage mit Hilfe des erfindungsgemässen Dübels
kann es zweckmässig sein, wenn die Befestigungslappen an dem Befestigungselement
an ihren äusseren Rändern eine Abschrägung od. dgl. Einlauf besitzen. Dadurch ist
schon das Eintreten der Spreizerweiterung in den Verankerungsteil des Dübels erleichtert.
Darüberhinaus können die Einrastvorsprünge od. dgl. in Eintreibrichtung abgeschrägt
sein und der Querschnitt kann sich in Eintreibrichtung zumindest auf den Abstand
der äusseren Ränder des Einlaufes zwischen die Befestigungslappen verringern. Dadurch
wird auch der Eintritt dieser Einrastvorsprünge in das Verankerungselement des erfindungsgemässen
Dübels erleichtert, ohne dass dadurch die Festigkeit der Verbindung entgegen der
Eintreibrichtung geschmälert wird.
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Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als erfindungswesentlich
zugehörenden Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher beschrieben. Es Zeigt=
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemässen Dübel und ein diesem eingegossenen
Verankerungselement etwa senkrecht zur Trennungsebene zwischen den EInzelteilen
dieses Elementes vor Eintreiben des Befestigungselementes und
Fig.
2 einen Längsschnitt gemäss der Darstellung in Fig. 1, jedoch mit eingetriebenem
Befestigungsbolzen.
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In den Fig. 1 und 2 erkennt man einen aus Kunststoff bestehenden Dübel
1, welcher etwa senkrecht zu der dargestellten Schnittebene in Richtung der Zeichnungsebene
an seinem vorderen Ende la aufspreizbar ist. Die gespreizte Stellung der Fig. 2
zeigt dabei deutlich den erweiterten Spreizschlitz lb.
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Im Inneren des Dübels 1 ist ein aus den beiden Einzelteilen 2a und
2b zusammengesetztes Verankerungselement 2 eingesetzt, welches seinerseits in seinem
in Eintreibrichtung eines Befestigungsbolzens 3 vorderen Bereich durch diesen Haltebolzen
3 spreizbar ist. Dabei ist an dem in Einschlagrichtung vor-veen Ende des Bolzens
3 eine Erweiterung 4 zum Aufspreizen und Einrasten in eine entsprechende Ausnehmung
5 dieses Verantrungselementes 2 angeordnet. In Fig. 2 ist dargestellt, wie die Enfeiterung
4 in die Ausnehmung 5 des Verankerungselementes 2 eingerastet ist und dabei die
schon erwahnte Spreizung des Dübels 1 bewirkt.
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Wie bereits erwähnt, ist das Verankrungselement 2 zweibilig ausgebildet,
wobei die Trennebene zwischen den Einzelteilen 2a und 2b etwa durch die Spreizschlitze
lb des Dübels 1 verlaufen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind an dem in Eintreibrichtung
des Dübels hinteren Ende der Teile 2a und 2b des Verankerungselementes 2 zueinandergerichtete
Lappen 6 angeordnet, welche bei gespreiztem Dübel gemäss Fig. 2 einen Rastvorsprung
7
od. dgl. am Schaft des Haltebolzens3 hintergreifen und bei ungespreiztem Dübel gemäss
Fig. 1 einen grösseren Abstand voneinander haben als bei gespreiztem Dübel gemäss
Fig. 2. Ferner ist bei dem erfindungsgemässen Dübel vorgesehen, dass die Einzelteile
2a und 2b des Verankerungselenentes 2 jeweils wenigstens einen in das Dübelmaterial
reichenden Ansatz 8 besitzen. Man erkennt deutlich, dass an jedem der Teile 2a und
2b an deren in Einschlagrichtung vorderen Enden ein derartiger schräg nach aussen
und nach hinten gerichteter Ansatz 8 angeordnet ist, welcher tiderhakenartig in
das Dübelmaterial eingebettet ist.
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Durch dieses Verankerungselement 2 mit seinem Ansatz 8 und den Bolzen
3 mit den Rastvorsprüngen 7 wird ein entgegen der Eintreibrichtung wirksamer Formschluss
wischen Dübel und Bolzen erreicht.
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In Funktionsstellung gemäss Fig. 2 hintergreifen nämlich die Lappen
6 einen solchen Vorsprung 7, wobei « sie gleichzeitig in dieser Stellung durch die
am entgegengesetzten Ende des Verankerungselementes 2 bewirkte Aufspreizung festgehalten
werden.
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Das Verankerungselement, welches den Bolzen also entgegen der Eintreibrichtung
festhält, wird dabei seinerseits formschlüssig durch die Ansätze 8 an dem Dübel
festgehalten.
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Etwa im mittleren Bereich des Verankerungselementes 2 ist ein diesem
zugehörier Ring 9 in die DUbelwandung eingelassen, um welchen die Teile 2a und 2b
des Verankerungselementes 2 beim Spreizen des in Eintreibrichtung vorderen Bereiches
mit ihren die Haltelappen 6 aufweisenden Enden gegeneinander schwenkbar sind.
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Praktisch bildet also dieser Ring 9 ein Schwenkgelenk für die beiden
gegeneinander kippbaren Teile des Verankerungselementes 2. Gleichzeitig begrenzt
dieser Ring 9 das spreizbare Ende la des Dübels 1, da der Ring 9 selbst keine Spreizung
mehr zulässt und in Eintreibrichtung hinter dem Ring die Teile 2a und 2b des Verankerungselementes
2 sich zur Dübelmitte hin bewegen, wenn ein Bolzen 3 eingetrieben wird.
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Zweckmässigerweise sind sowohl der Ring 9 als auch das Verankrungselement
2 in den Dübel 1 eingegossen. Durch die Bewegung der Lappen 6 gegeneinander beim
Aufspreizen ergibt sich dabei in den in Eintreibrichtung hinter dem Ring 9 befindlichen
Dübelbereich eine Ablösung der Teile 2a und 2b von der Dübelwandung, was man in
Fig. 2 erkennt.
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Im Ausführungsbeispiel sind in Eintreibuichtung hinter der Spreizerweiterung
4 des Haltebolzens 3 in Abständen Rastvorsprünge 7 od. dgl. angebracht, deren Abstand
voneinander zumindest der Dicke der Haltelappen 6 an dem g Verankerungselement 2
entspricht.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass der Abstand von der Einrastausnehmung,
vorzugsweise von deren grösstem Querschnitt, des Verankerungselementes 2 bis zu
der ihm zugewandten inneren Wandung 6a der Halte lappen 6 dieses Elementes 2 dem
Abstand der in Eintreibrichtung rückwärtigen Stirnflache 7a eines Einrastvorsprunges
7 von der Spreizerweiterung 4 des Befestigungsbolzens 3 etwa entspricht. Dadurch
wird die in Fig. 2 dargestellte Funktionsstellung ermöglicht, bei welcher diese
Erweiterung 4 gerade an der Stelle
des grössten Quersehnittes in'die
Einrastausnehmung 5 eingreift, während der Rastvorsprung 7 mit seiner Stirnfläche
7a an der Innenwandung 6a der Haltelappen 6 anliegt und so in axialer Richtung des
Bolzens und entgegen seiner Eintreibrichtung Formschluss herstellt.
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In Eintreibrichtung vor der Spreizwrweiterung 4 ist noch ein Führungsstift
10 angeordnet, welcher das Aufspreizen des Dübels und das Einführen des Bolzens
erleichtert.
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In zweckmässiger Weise besitzt der Dübel 1 im Bereich der hinteren
Haltelappen 6 des Verankerungselementes 2, und zwar in Eintreibrichtung des Bolzens
vor diesen Lappen 6, einen Absatz 11 und eine Verengung 12 und die sich nach dem
in Eintreibrichtung hinteren Ende des Dübels von diesem Absatz 11 fortsetzende Lochung
13 hat eine lichte Weite, welche etwa dem Aussendurchmesser der Spreizerweiterung
4 an dem Haltebolzen 3, bzw. dem der Einrastvorsprünge 7 entspricht. Dadurch wird
in diesem Teil des Dübels eine gute Führung des Bolzens 3 auch in Querrvichtung
erzielt, sodass der Bolzen 3 in Funktionsstellung auch gut Querkräfte aufnehmen
kann. Unterstützt wird diese Möglichkeit der Aufnahme von Querkräften noch durch
die aus Fig. 2 ersichtliche gute Anlage der Lappen 6 an dem Schaft des Bolzens 3
zwischen zwei Rastvorsprüngen 7.
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Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass im Falle
eines Ausweichens des Verankerun,selementes 2 in axialer Richtun
und
entgegen der Eintreibrichtung des Bolzens dieses Verankerungselement mit den Halte
lappen 6 gegen den Absatz 11 stossen wird, sodass ein evtl. Ausreissen des Verankerung-selenentes
2 bei Überbelastungen aufgefangen werden kannte.
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Im Ausführungsbeispil erkennt man, dass an dem Verankerungselement
2 zwei Einrastausnehmungen 5 und entsprechende Abstände der Einrastvorsprünge 7
an dem Befestigungsbolzen von dessen Spreizerweiterung 4 vorgesehen sind. Dadurch
wird erreicht, dass auch schon eine geringere Spreizung durch Einrasten dieser Erweiterung
4 in die in Eintreibrichtung vordere Ausnehmung 5 erzeilt werden kann, sodass auch
eine vorläufige Befestigung möglich ist.
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Darüberhinaus tritt gemäss Fig. 2bereits der der Erweiterung 4 zunächst
liegende Rastvorsprung 7 in diese dann freiwerdende Ausnehmung 5 ein und trägt dadurch
zur Vergrösserung der Spreizkräfte während des Eintreibens und zur Erhöhung der
Feststellkräfte in axialer Richtung nach dem vollständigen- Eintreiben des Bolzens
bei. Insbesondere bei diese Rastvorsprünge 7 im Querschnitt et was überragender
Spreizerweiterurung 4 ergibt sich gemäss Fig. 2 durch die vorbeschriebenen Massnahmen
eine gute Anpassung des Bolzens 3 an das Verankerungselement 2 in gespreiztem Stellung.
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In vorteilhafter Weise besitzen die Befestigungslappen 6 an dem Verankerungselement
2 an ihren lusseren Rindern jeweils eine Abschrägung 14, welche einen Einlauf für
die Erweitern 4 bzw. die Rastvorsprünge 7 darstellt. Darüberhinaus sind die Einrastvorsprünge
7 in Eintreibrichtung abgeschrägt, wobei si s cii ihr querschnitt in Eintreibrichtung
zumindest au£ den Abstand der @usseren
Ränder 14a dieses Einlaufes
zwischen den Befestigungslappen verringert. Im Ausfuhrungsbeispielist sogar vorgesehen,
dass diese Abschrärungen 15 der Rastvorsprünge 7 bis zu einem Querschnitt verlaufen,
welcher dem Abstand der Lappen 6 in Funktionsstellung entspricht (Fig. 2).
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Die Spreiterweiterung 4 des Bolzens 3 ist als Doppelkegelstumpf ausgebildet,
wobei beide aneinandersitzenden Kegelstümpfe von derselben gemeinsamen grösseren
Grundfläche 16 ausgehen. Die Einrastausnehmungen 5 sind entsprechend ausgebildet
und erweitern sich zunächst, um sich dann wiederum zu verengen, wobei der Steigungswinkel
der Kegelstumpfmäntel zur Kegelgrundfläche kleiner ist als der dieser die Einrastausnehmungen
5 des Verankerungselementes 2 im Querschnitt begrenzenden Seitenflächen, was sich
deutlich aus der Darstellung in Fig. 2 ergibt, bei der die grweiterung 4 gerade
in einer solchen Ausnehmung 5 sitzt. Praktisch rastet dabei der grösste Querschnitt
dieser Erweiterung 4 etwa an der Stelle der grössten Erweiterung der Ausnehmung
5 ein und trägt so ebenfalls noch zur axialen Fixierung bei.
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Zur Vereinfachung der Montage kann es zweckmässig sein, wenn die axiale
Länge zwischen der engsten und der weitesten Stelle an der Einrastausnehmun 5 des
Verankerungselementes 2 jeweils etwa dem Abstand zweier benachbarter Einrastvonprünge
7 bzw. zweier Zwischenraume zwischen solchen Einrastvorsprüngen an dem Schaft des
Befestigungsbolzens 3 entspricht und wenn bei stärkster Aufspreizung
beim
Durchtritt der Spreizerweiterung 4 durch die Engstelle vor der Einraststelle sowie
beim Einrasten des Spreizteiles in die sich anschliessende Erweiterung der Ausnehmung
5 jeweils im Bereich der hinteren Befestigungslappen 6 gerade ein Zwischenraum 17
zwischen zwei Einrastvorsprungen liegt. Eine weitere Hilfe bei der Montage besteht
darin, dass das Verankerungselement in Spreizrichtunb eine gewisse Bie,eelastizität-aufweisen
kann.
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Die Einrastvorprünge bzw. ihre Zwischenräume am Schaft des Bolzens
können durch Nuten 17 gebildet sein, wobei der hintere Bolzenbereich 3a im Ausführungsbeispiel
frei von solchen Nuten ist. In Funktionsstellun£r liegt dieser hintere Bereich 3a
dabei in der Innenlochung 13 des Dübels 1 und ermöglicht eine gute radiale Führung.
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Weiterhin besitzt der Bolzen 3 einen Anschlag 18, der beim Einrasten
der Spreizerweiterung 4 des Bolzens 3 in die vorderste Einrasterweiterung 5 des
Verankerungselementes 2 in Eintreibrichtung gegen den Dübelschaft oder einen entsprehenden
Vorsprung am Dübel mittelbar oder unmittelbar zur Anlage kommt. In Fig. 2 ist dargestellt,
wie dieser Anschlag 18 in FunktionssteLu nT unmittelbar am Dübelschaft anliegt.
Dadurch kann ein zu starkes Eintreiben des Bolzens 3 verhindert werden. An dem Anschlag
18 können in üblicher Weise dann Befestigunrselemente zum Festlefflen von mit dem
Bolzen 3 zu verankenden Teilen vorgesehen sein. Gf.
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kann Jedoch der Anschlag 18 auch gegen ein solches dann seinerseits
gegen
den Dübelschaft anlie3endes Teil drücken, wenn der Bolzen sich in Funktionsstellung
befindet. Dies kommt vor allem dann in Frau, wenn jeweils Teile mit definierter
Dicke mit Hilfe des Bolzens 3 verankert werden sollen.
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In vorteilhafter Weise erlaubt der erfindungsgemässe Dübel eine insbesondere
nicht mehr lösbarql in axialer Richtung formschlüssige Verankerung eines Bolzens,
welcher gleichzeitig den Dübel aufspreizt und damit auch den DUbeelbst verankert.
Dabei kann dieser Dübel in bekannter Weise an seiner Aussenseite mittels Aufrauhungen
und dgl. versehen sein, die ihm selbst ebenfalls eine genügende Verankerungskraft
in axialer Richtung geben.
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Insbesondere bei Kombination einzelner oder aller vorbeschriebener
Merkmale ergibt sich ein gut zu handhabender Spreizdübel, welcher durch einen einschlagbaren
Bolzen verankert wird, wobei dieser Bolzen gleichzeitir zur Festlegung eines an
einer Wand od. dgl.
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zu befestigenden Teiles dient.
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Dabei können alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen
und der Zeichnung dargestellten Merkmale und Konstruktionsdetails sowohl einzeln
als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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- Patentansprüche -