DE2328385C2

DE2328385C2 - Spreizdübel

Info

Publication number: DE2328385C2
Application number: DE2328385A
Authority: DE
Inventors: Thomas Michael Cleveland Ohio Moran
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1972-06-05
Filing date: 1973-06-04
Publication date: 1983-03-31
Also published as: JPS5737764B2; US3789727A; FR2188717A5; JPS4961545A; GB1389524A; IT988803B; DE2328385A1

Description

Die Erfindung betrifft einen einteiligen Spreizdübel, bestehend aus zwei durch wenigstens einen angeformten Ansatz miteinander verbundenen Halbschalen, die mit ihren konkaven Seiten unter Ausbildung eines axial verlaufenden und zur Aufnahme eines Schraubteiles eingerichteten Hohlraumes gegeneinander klappbar sind, in welchem im zusammengeklappten Zustand das Schraubteil in ein im Bereiche des in Vortriebsrichtung vorderen Dübelendes vorgesehenes Innengewinde einschraubbar ist.

Ein solcher Spreizdübel ist aus der US-PS 23 96 501 bekannt. Bei diesem aus Kunststoffmaterial bestehenden Spreizdübel sind die beiden Halbschalen im Bereiche ihres in Vortriebsrichtung vorne liegenden Endes durch einen Ansatz miteinander verbunden, der eine Bohrung aufweist, in die ein Gewinde eingeschnit- &5 ten ist in welches das beispielsweise durch eine Kopfschraube gebildete Schraubteil einschraubbar ist. Das Einschneiden des Gewindes in die Bohrung kann aus fertigungstechnischen Gründen nicht gleichzeitig mit der Herstellung der durch den Ansatz miteinander verbundenen Halbschalen geschehen; es muß vielmehr in einem eigenen Arbeitsgang eingeschnitten werden. Außerdem ist die Länge des Gewindes durch die Dicke des Ansatzes begrenzt und kann deshalb nicht beliebig lang gemacht werden. Insbesondere dann wenn der Spreizdübel in eine Sackbohrung eingefügt wird, ist die erzielbare Klemmwirkung des Spreizdübels dadurch begrenzt, daß die Gewindegänge in dem Ansatz bei zu starkem Anziehen des Schraubteils ausreißen.

Ein anderer aus der US-PS 34 37 004 bekannter Spreizdübel besteht aus einem einfachen Blechstreifen, aus dem beidseitig nebeneinanderliegende, im Querschnitt etwa halbkreisförmige schleifenartige Stege herausgebogen sind, welche Innengewindegänge tragen und damit zur Aufnahme eines Schraubteiles dienende Gewindeteile bilden. Ein solcher Spreizdübel kann nicht ohne weiteres aus Kunststoffmaterial hergestellt werden; auch ist seine Herstellung verhältnismäßig teuer, weil sie eine Reihe eigener Stanz- und Prägevorgänge erforderlich macht.

Schließlich ist noch aus der US-PS 10 66 040 ein weiterer aus zwei endseitig über einen Ansatz miteinander verbundenen Halbschalen bestehender Spreizdübel bekanntgeworden, bei dem in die konkaven Flächen der Halbschalen Gewindegänge eingeformt sind, die im zusammengeklappten Zustand der Halbschalen ein durchgehendes konisches Innengewinde bilden, in welches das Schraubteil einschraubbar ist. Dieser Spreizdübel kann grundsätzlich nur in einer Sackbohrung einer Wand oder dergleichen verwendet werden, weil die beiden Halbschalen lediglich durch die Innenwandung der Bohrung zusammengehalten werden. Schon wenn die Sackbohrung eine zu große Toleranz aufweist, werden die Halbschalen nicht mehr genügend an den Schaft des Schraubteiles angepreßt, mit dem Ergebnis, daß eine sichere Halterung des Schraubteiles und eine einwandfreie Verklemmung des Dübels in der Sackbohrung selbst nicht mehr gewährleistet sind.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einteiligen Spreizdübel zu schaffen, der bei einfacher und billiger Herstellung in einem Arbeitsgang aus Kunststoffmaterial wahlweise in einer Sackbohrung oder einer Durchgangsbohrung, deren Tiefe kleiner als die Länge des Dübels ist, eingesetzt werden kann und bei dem dennoch immer ein einwandfreies Zusammenwirken des verhältnismäßig langen Innengewindes mit dem Gewinde des Schraubteiles gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Spreizdübel erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß jede Halbschale wenigstens eine nach außen ragende Schleife und eine zur Aufnahme der Schleife der jeweils anderen Halbschale eingerichtete konkave Vertiefung aufweist, in der im zusammengeklappten Zustand der Halbschalen die jeweils zugeordnete Schleife in einem nachgiebigen Preßsitz aufgenommen ist, und daß im zusammengeklappten Zustand der Halbschalen durch die Schleifen ein Teil des zur Aufnahme des Schraubteiles dienenden Hohlraums gebildet ist und im Bereich dieses Hohlraumes das Innengewinde angeordnet ist, das durch in den konkaven Flächen der Halbschalen eingeformte Gewindegänge gebildet ist.

Bei diesem Spreizdübel halten die Schleifen die beiden zusammengeklappten Halbschalen im Zusam-

menwirken mit dem Schraubteil zusammen, so daß stets ein einwandfreier Gewindeeingriff des Schraubteiles in die Gewindegänge der Halbschalen gewährleistet ist. Die Gewindegänge können im übrigen schon bei der Herstellung der miteinander verbundenen Halbschalen mit eingeformt werden, so daß sich ein zusätzlicher Arbeitsgang insoweit erübrigt und der ganze Spreizdübel in einem einzigen Arbeitsgang herstellbar ist. Außerdem kann der Dübel wahlweise in eine Sackbohrung eingesetzt oder zur Befestigung von Gegenständen an Winden oder dergleichen verwendet werden, deren Dicke kleiner ist als die Länge des Spreizdübels, derart, daß der Spreizdübel mit seinem in Vortriebsrichtung vorne liegenden Ende über die Rückseite der Wand oder dergleichen vorsteht.

Besondere Bedeutung bei der Formgebung der beiden Dübelhalbschalen besitzt das Merkmal der Zusammenlegbarkeit oder Zusammenfaltbarkeit. Dadurch lassen sich Gewindegänge in die Dübel einformen und das umständliche Gewindeschneiden oder die Anwendung selbstschneidender Scfiraubteile entfällt. Durch die Zusammenlegbarkeit der Dübelhalbschalen lassen sich auf einfache Weise beliebige Anzahlen von über den Umfang gleichmäßig verteilter Spreizrippen auf wirtschaftliche Art und Weise herstellen, die sämtliche auftretenden Quer- und Axialkräfte aufnehmen. Die Zusammenlegbarkeit der beiden Dübelhalbschalen wird in erster Linie ermöglicht durch die im Bereich der am vorderen Ende befindlichen Gewindegänge vorgesehenen Schleifen, welche diese Abschnitte beim Einführen des Dübels in die Öffnung und ?uch beim Einführen des Schraubteils in das eingeform!e Innengewinde zusammenhalten.

In einer vorteilhaften Ausführungsform bilden die Schleifen und die die Schleifen aufnehmenden Vertiefungen einen Schleifenabschnitt der dem mit dem Innengewinde versehenen Dübelende benachbart ist. Dadurch wird erreicht, daß die Halbschalen im zusammengeklappten Zustand in unmittelbarer Nähe des Innengewindes durch die Schleifen zusammengehalten werden, womit auch die Gewindegänge der Halbschalen fest gegen die Gewindegänge des Schraubteils angepreßt werden.

In einer anderen Ausführungsform, bei der die Halbschalen im Bereiche des Innengewindes durch entsprechende Wandstärke oder Formgebung ausreichend formstabil sind, um von den Schleifen im Zusammenwirken mit dem Schraubteil ausreichend fest an dessen Gewinde angedrückt zu werden, kann die Anordnung auch derart getroffen sein, daß die Halbschalen durch wenigstens einen biegsamen Ansatz seitlich miteinander verbunden sind, was bei der Herstellung Vorteile mit sich bringen kann. In ähnlicher Weise können die Halbschalen auch an in Vortriebsrichtung hinten liegenden Flanschen durch wenigstens einen dazwischen angeordneten flexiblen Ansatz miteinander verbunden sein.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Spreizdübel nach der Erfindung nach seinem Spritzformvorgang,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Dübels nach Fig. 1,

F i g. 3 eine Endansicht des Dübels nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Dübel nach Fig. 1 in zusammengelegtem Zustand,

F i g. 5 eine Seitenansicht des zusammengelegten und in eine Blindbohrung einer Platte eingeführten Dübels nach der Erfindung,

F i g. 6 eine Seitenansicht des Dübels nach F i g. 5 mit einer eingeführten Schraube und einem an der Wandplatte zu befestigenden Winkelstück,

F i g. 7 eine Seitenansicht des Dübels nach F i g. 6 mit teilweise durchgeführter Aufweil- oder Spreizwirkung. Fig. 8 eine Seitenansicht des Dübels nach Fig. 7 in vollständig geklemmtem Zustand,

Fig.8A eine Rückansicht von der Blindseite der Wandplatte mit dem Dübel nach F i g. 8,

ίο Fig.9 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform und

Fig. 10 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform nach der Erfindung.

Der einteilige, aus Kunststoff bestehende Spreiz- oder Klemmdübel 10 nach der Erfindung ist in F i g. 1 bis 3 i<j seinem formgespritzten Zustand und in Fig.4 im zusammengeklappten Zustand dargestellt. Der Dübel 10 enthält zwei zueinander komplementäre Halbschnitte 10/4 und 10ß, die beim bevorzugten Ausführungsbeispiel an ihren Enden über Ansätze 12 miteinander verbunden sind, um an dem vorderen Ende der Trennung der beiden Halbschalen einen größeren Widerstand entgegenzusetzen. Der Dübel kann aus beliebigem spritzfähigem Material, z. B. auch aus Polyamid hergestellt werden.

Das beim Eintreiben des Dübels vorangehende Ende bzw. der entsprechende Dübelabschnitt ist beim bevorzugten Ausführungsbeispiel mit dem Bezugszeichen 20 versehen und setzt sich zusammen aus den rechten und linken, Halbschalen bildenden Abschnitten 2OA und 20ß.

Die beiden zueinander komplementären Halbschalen 10/4 und lOßsind einander im wesentlichen gleich und besitzen einen C-förmigen oder halbkreisförmigen

J5 Querschnitt, wobei die axial verlaufenden Flächenabschnitte 14/4 und 14ßim zusammengelegten Zustand in dem Dübel 10 einen inneren axial verlaufenden Hohlraum 14 zur Aufnahme eines Schraubkörpers bilden.

-to Der Dübel 10 und somit die beiden zueinander komplementären Halbschalen 10,4 und 10ß besitzen einen Vorderabschnitt 20, einen Schleifenabschnitt 40, einen die Spreizwirkung ausübenden Rippenabschnitt 60 und einen Flanschabschnitt 80.

"5 In den konkaven Oberflächen der Endhalbschalen 20/4 und 20S sind Gewindegänge 224 bzw. 22ß eingeformt. Diese Gewindegänge sind so zueinander eingeformt, daß sie bei zusammengelegten Halbschalen ein kontinuierliches Innengewinde 22 bilden. Während des Zusammenlegens bzw. des Faltvorganges verbleiben die Ansatzabschnitte 12 bestehen und geben dem in diesem Zustand befindlichen Dübel 10 zusätzliche Festigkeit gegen ein Auseinanderweichen, wenn der Dübel in die Wandöffnung eingeführt ist. Die Ansatzabschnitte 12 sind so ausgebildet, daß sie den axialen Durchgang 14 des zusammengelegten Dübels 10 nicht versperren.

Axial im Anschluß an das vordere Dübelende 20 befindet sich der Schleifenabschnitt 40, der aus zwei komplementären Schleifenabschnitten 4OA und 40ß gebildet ist. Der Schleifenabschnitt 40/4 enthält vom Endabschnitt 2OA in Richtung auf den Flanschabschnitt 80,4 gesehen, zunächst eine Vertiefung 42.4 zur Aufnahme einer Schleife und anschließend daran eine nach außen gerichtete den Umfang vervollständigende Schleife 44A Der komplementär ausgebildete Schleifenabschnitt 40ß umfaßt vom Endabschnitt 20ß aus in Richtung auf den Flanschabschnitl 80ß gesehen,

zunächst einen nach außen oder oben gerichteten den Umfang der Halbschale vervollständigende Schleife 44Sund daran anschließend einen konkaven Schleifenabschnitt 42ß. Die Schleifen 44/4 und 44ß haben einen etwas größeren Außenradius als der Innenradius der Hohlräume 42ß bzw. 42/4, so daß sie darin mit einem Preßsitz nachgiebig aufgenommen werden, wenn die komplementären Dübelhalbschalen 1OA und 10ß aufeinandergeklappt werden. Anstelle der dargestellten kreisrunden Formgebung der Schleifen und der die Schleifen aufnehmenden Vertiefungen können selbstverständlich auch andere zueinander komplementär ausgebildete Querschnittsformen angewendet werden. Jede Schleife enthält in Verbindung mit den konkaven Oberflächen 14/4 und 14ß eine Öffnung 46/4 bzw. 46ß, die in zusammengelegtem Zustand der Dübelhalbschalen einen Teil der axialen Durchgangsbohrung 16 durch den zusammengelegten Dübelkörper 10 bilden.

Ein Abschnitt der konkaven Fläche in den Dübelabschnitten 10/1 und lOß, der den vorstehenden Schleifenabschnitten 44/4 bzw. 44ß entgegengerichtet ist, ist an der Stelle 46A bzw. 46ß ausgespart oder als Öffnung vorgesehen. Diese Öffnungen dienen einem doppelten Zweck, nämlich einerseits der Materialeinsparung und andererseits gegebenenfalls der Anformung einiger zusätzlicher Gewindeabschnitte 48.4 und 48ß in der konkaven Innenfläche der Schleifenabschnitte 44/1 und 44ß. Durch diese gegebenenfalls zusätzlich vorgesehenen Gewindeabschnitte 48/4 und 48ß wird der Spreizvorgang verbessert, durch den die Längsrippen sich nach Art eines Kniehebels aufrichten bzw. spreizen, worauf weiter unten näher eingegangen ist.

Im Anschluß an die Schleifenabschnitte 40/1 und 40ß folgen in Richtung auf die Flanschenden 80,4 bzw. 80ß die die Spreizwirkung bewirkenden Rippenabschnitte 60/4 und 60ß, die einander gleich sind, so daß nur der eine Rippenabschnitt 60/1 beschrieben zu werden braucht. Der Rippenabschnitt 60/1 enthält zwei axial verlaufende Streifen oder Rippen 62a und 64a, die sich durch einen axial verlaufenden Schlitz 66a in der Dübelhalbschale 10/1 ergeben. Durch jeweils einen Schlitz in jeder Halbschale entstehen am fertigen zusammengelegten Dübel insgesamt vier Rippen 62a, 62b, 64a und 646. Würde man zwei Axialschlitze 66a vorsehen, so entstehen sechs Rippen und mit drei Schlitzen acht Rippen usw. Man erkennt daraus, daß es relativ einfach ist, zur gleichmäßigen Verteilung der Quer- und Axialkräfte über den Umfang jede beliebige Anzahl von Rippen vorzusehen, indem man die erforderliche Anzahl von Längsschlitzen einformt.

Jede Rippe ist in Axialrichtung an einer Zwischenstelle 68/4 durch eine beträchtliche Verringerung des Materials in der Breite oder in der Dicke oder in beiden Richtungen geschwächt. Außerdem können die Rippen 62 und 64 an dieser Zwischenstelle nach außen erweitert sein, um die erwünschte radial auswärts gerichtete Spreizung der Rippen sicherzustellen.

Axial im Anschluß an die Rippenabschnitte 60/1 und 60ß sind die zueinander komplementären Flanschabschnitte 8OA und 80ß angeordnet, die einander identisch sind, so daß nur der Flanschabschnitt 80/4 im einzelnen beschrieben ist. Das Flanschende 80 besitzt eine axiale Länge 82, die etwa gleich der Dicke der durchbohrten Platte ist, an der der Dübel sich selbst haltern soll. Das Flanschende enthält einen Außenflansch 84, der aus den beiden Flanschabschnitten 84a und 846 zusammengesetzt ist Jeder Flanschabschnitt kann eine oder mehrere radial gerichtete Außenrippen 86 besitzen, die als Verdrehsicherung dienen.

Im Betrieb wird der Dübel 10 in der gleichen Weise gebraucht, wie dies bei herkömmlichen Spreiz- oder Klemmbügeln dieser Bauart der Fall ist. F i g. 5 zeigt den ) zusammengesetzten Dübel 10 innerhalb einer Blindbohrung 90 einer Arbeitsplatte P, z. B. einer Wandplatte, einer Gipskartonplatte o. dgl. Der Mittelabschnilt 68 der Längsrippen ist dabei nach außen aufgeweitet, so daß dort der Umfang etwas größer als der Durchmesser

in der Öffnung 90 ist. Da jedoch der Dübel nachgiebig ist und die axial gerichteten Schlitze 66a und 666 die Rippen 62a, 626, 64a und 646 radial nach innen ausweichen lassen, springen diese Rippen nach der Einführung durch die Öffnung 90 hindurch in ihre nach

ι") außen aufgeweitete Stellung zurück, so daß der Dübel 10 in der Öffnung festgehalten ist. Ein Schlagwerkzeug, z. B. ein Hammer T, kann zum Einschlagen des Dübeis in die Öffnung 90 benutzt werden. F i g. 6 zeigt den Dübel in Verbindung mit einem Winkel ß, der an der Platte P

2i) mittels eines Schraubteils S zu befestigen ist. Der Kopf der Schraube S gemäß F i g. 6 hat den Flansch 82 des Dübels 10 noch nicht berührt, so daß auch der Spreizoder Klemmvorgang noch nicht begonnen hat.

F i g. 7 zeigt den Beginn der Spreiz- bzw. Klemmwirkung, die dann anfängt, wenn sich der Schraubenkopf 5 an den Flansch 82 anlegt und die Schraube S mit den Gewindegängen 22 im Endabschnitt 20 in Eingriff kommt. Bei weiterer Drehbewegung der Schraube bewegt sich das Innengewinde 22 axial in Richtung auf

jo das Flanschende 80, so daß sich die Längsrippen radial aufweiten und in bekannter Weise nach außen ausknicken.

F i g. 8 zeigt den Dübel 10 in seiner .selbstklemmenden Stellung, bei der die Schraube 5 weitgehend durch den

J5 Dübel 10 hindurchgeschraubt ist und den Winkel B an der Platte P befestigt. F i g. 8A zeigt eine Rückansicht von der Blindseite der Öffnung 90, aus der die hochgeschobene bzw. gespreizte Stellung der Verankerungsrippen 62A, 62ß, 64A und 64ß hervorgeht und auch deren Umfangsabstand von jeweils 90° zueinander, aufgrund dessen sie die auftretenden Axial- und Querkräfte gleichmäßig absorbieren.

Wird die Schraube 5 weitergedreht, nachdem der Dübel 10 die in Fig. 8 gezeigte Stellung einnimmt, so werden die Innengewinde tragenden Endabschnitte 2OA und 20ß versuchen, sich voneinander zu trennen, was zu unerwünschten Wirkungen bezüglich der Gewindegänge 22A und 22ß führen kann. Für diesen Fall sind die zusätzlichen Gewindegänge 48A und 48ß im Schleifenbereich besonders nützlich. Beginnen sich die vorderen Endabschnitte zu trennen, so werden die Schleifen 44A und 44ßin den Gewindeteil 5 hineingezogen, wobei die gegebenenfalls (/orzubchenueii Gewindegänge 4SA und 48ßden Schraubteil San einer weiteren Drehbewegung hindern.

F i g. 9 zeigt als alternative Ausführungsform einen Dübel 110, der aus zwei komplementären Halbschalen HOA und llOß hergestellt ist, wobei die Halbschalen seitlich aneinander durch einen Ansatz 112 miteinander

μ in Verbindung stehen. Alle übrigen Merkmale sind die gleichen wie beim Dübel 10.

Gemäß einer dritten Ausführungsform nach Fig. 10 ist ein Dübel 210 aus zwei komplementären Halbschalen 210A und 210ß gebildet, die über ihre Flanschenden

t>5 280A und 280ßund die daran angeformten Ansätze 212 miteinander in Verbindung stehen. Hinsichtlich aller anderen Merkmale besteht Identität mit den voran beschriebenen Dübeln 10 und 110.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einteiliger Spreizdübel, bestehend aus zwei durch wenigstens einen angeformten Ansatz miteinander verbundenen Haibschaien, die mit ihren konkaven Seiten unter Ausbildung eines axial verlaufenden und zur Aufnahme eines SchraubteiJes eingerichteten Hohlraumes gegeneinander klappbar sind, in welchem im zusammengeklappten Zustand das Schraubteil in ein im Bereiche des in Vortriebsrichtung vorderen Dübelendes vorgesehenes Innengewinde einschraubbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede HJbschale (1OA lOß) wenigstens eine nach außen ragende Schleife (44,4,44SJund eine zur Aufnahme der Schleife (44A 44B) der jeweils anderen Halbschale (1OA iOB) eingerichtete konkave Vertiefung (42A 42B) aufweist, in der im zusammergeklappten Zustand der Halbschalen (1OA !OB) die jeweils zugeordnete Schleife (44A 44B) in einem nachgiebigen Preßsitz aufgenommen ist, und daß im zusammengeklappten Zustand der Halbschalen (1OA lOß; durch die Schleifen (44A 44B) ein Teil des zur Aufnahme des Schraubteiles (S) dienenden Hohlraums gebildet ist und im Bereiche dieses Hohlraumes das Innengewinde (22) angeordnet ist, das durch in den konkaven Flächen der Halbschalen (1OA WB) eingeformte Gewindegänge (22A 22S;gebildet ist.

2. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifen (44A 44B) und die die Schleifen (44A 44B) aufnehmenden Vertiefungen (42A 42B) einen Schleifenabschnitt (40) bilden, der dem mit Innengewinde (22) versehenen Dübelende (20) benachbart ist.

3. Spreizdübel nach einem der vorhergehenden -'=> Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (HOA HOB) durch wenigstens einen biegsamen Ansatz (112) seitlich miteinander verbunden sind.

4. Spreizdübel nach einem der vorhergehenden «0 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (210A 2105^ an dem rückwärtigen Dübelende liegenden Flanschen (280a, 2SOb) durch wenigstens einen dazwischen angeordneten flexiblen Ansatz (212) miteinander verbunden sind.