DE2605732C2 - Dübelartiges Befestigungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Befestigungselement der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und durch die DE-PS 13i 879 bekanntgewordenen Art.

Dieses bekannte Befestigungselement ist zum Einschrauben von Stifthaltern oder dergleichen bestimmt, die infolge der konischen Verjüngung des aus Blech gestanzten Einsteckteils eine ungleichmäßige Spreizung des Einsteckteils beim Einschrauben bewirken. Da bei dem bekannten Befestigungselement eine dreieckige Querschnittsform vorgesehen ist, kann es nur schwierig unter gleichzeitiger Materialveränderung als Einschlagdübel in ein rundes Wandbohrloch eingebracht werden. Dabei wirken sich auch abschnittweise über die übrige Außenkontur vorstehende Gewindekerben hinderlich aus. Bei einer Verwendung in einem harten Wand werk stoff besteht die Gefahr, daß diese vorstehende Gewindekerben verformt werden, wodurch das Eindrehen einer Schraube erschwert wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Befestigungselemente der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß bei einem einfachen Aufbau und billiget- Herstellungsmöglichkeit eine möglichst gleichmäßige Belastung der Lochleibung über die gesamte axiale Länge des Befestigungselementes erreicht wird, so daß örtliche Überbelastungen, insbesondere bei Wandwerkstoffen wie Blähbeton oder Porotonstein, vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen. In den Unteransprüchen 2 bis 6 werden für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht, die teilweise Merkmalsgleichheiten mit dem Stand der Technik aufweisen.

Insoweit es im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 Merkmalsgleichheiten mit dem Stand der Technik gemäß der DE-PS 1 245 648 gibt, hat die Übertragung dieser Merkmale auf den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Stand der Technik nicht nahegelegen. Bei dem Stand der Technik gemäß der DE-P5 1 245 648 handelt es sich nämlich um eine in ein Wandloch einzuschiebende Konsole, die lediglich Kräfte senkrecht zur Längsrichtung aufnimmt, während Kräfte in Längsrichtung nur versehentlich vorkommen und von völlig untergeordneter Bedeutung sind. Neben einem Kraftschluß unter Ausnutzung der Federkraft der geschlitzten Hülse ist bei der bekannten Konsole darüber hinaus noch ein Formschluß über Kanten von Aussparungen vorgesehen, die sich in den Wandwerkstoff eingraben und dort einen Formschluß bilden.

*o Während beim Stand der Technik bei der geschlitzten Hülse mit den Aussparungen die wesentliche Kräfteaufnahme an den Kanten der Aussparung stattfindet, führt die Ausnützung der gesamten Fläche über die ganze Länge der geschützten Hülse infolge der gleichmäßigen und großflächigen federnden Anpressung der Hülse zu überraschend guten Auszugswerten. Die Entwicklung des Gestaltungsprinzips, bei der Erfindung, bestehend aus der noch zu lösenden, von dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und durch die DE-PS 131 879 bekanntgewordenen Stand der Technik ausgehenden und auf diesen Stand der Technik spezifizierten Aufgabe mit den im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Lösungsmitteln und damit die Entwicklung der Erfindung, war nicht ohne weiteres und ohne erfinderisehe Überlegungen möglich, weil zu dieser Entwicklung beim Stand der Technik keine ausreichenden technischen Hinweise bekanntgeworden sind.

Die Anordnung von nach innen sowie nach außen gerichteten Lappen, wobei die nach innen gerichteten Lappen ein Gewinde bilden, ist zwar aus der DE-PS 117 017 bekannt und können die entsprechenden Merkmalsgleichen mit der Aufgabenlösung für sich allein die Erfindungshöhe-Begründung nicht stützen, jedoch ist die Erfindungs-Begründung vor allem durch das gesamte Gestaltungsprinzip gestützt.

Durch die Erfindung ist ein dübelartiges Befestigungselement geschaffen, das einfach aufgebaut und dementsprechend kostengünstig herstellbar ist sowie eine

einfache und mühelose Montage ermöglicht. Dieses Befestigungselement ist nämlich bereits nach dem Einbringen in ein Wandbohrloch festgelegt, so daß durch die noch einzudrehende Befestigungsschraube keine Spreiz- oder Verdrängungsarbe^:t mehr aufgebracht werden muß. Ein wesentlicher Vorteil ist dabei auch, daß dieses Befestigungselement in feuergefährdetem Bereich verwendet werden ka.in und dabei auch unter größerer Hitzeeinwirkung eine nichtbrennbare Verbindung gewährleistet. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß auftretende Toleranzen sowohl der Hülse des Befestigungselementes als auch des Wand-Bohrloches sowie der Befestitungsschraube insbesondere durch die federnd auslenkbaren Vorsprünge ausgeglichen werden können. Ferner erzielt man dutch dieses Befestigungselement einen etwa gleichmäßigen Anpreßdruck an d^;e Bohrlochwandung über die gesamte Länge seiner Spannhülse, örtliche Oberbelastungen der Bohrlochwandung werden dadurch weitgehend oder ganz vermieden.

Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 ein dübelartiges Befestigungselement mit angesetzter Befestigungsschraube in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 eine abgewandelte Ausführungsform eines Befestigungselementes mit strichliniert eingezeichneter Schraube, 3C

Fig.3 eine Ansicht gemäß der Schnittlinie III-III in Fig.l,

Fig.4 in vergrößertem Maßstab eine Teilschnittansicht im Bereich des äußeren Endes mit zum Teil dargestellter Befestigungsschraube,

F i g. 5 einen Teillängsschnitt eines Befestigungselementes im Bereich eines etwa abgewandelten Vorsprunges,

F i g. 6 eine Schnittdarstellung eines Montagebeispieles,

F i g. 7 eine etwa F i g. 6 entsprechende Darstellung, hier jedoch mit einem in einem Hohlblockstein eingebrachten Befestigungselement.

Ein dübelartiges Befestigungselement 1, nachstehend auch kurz» Dübel 1« genannt, besitzt ein zylindrisches Einsteckteil, das innen in der Gegend seines äußeren Endes 3 mehrere Vorsprünge 4 aufweist (Fig. 1). Das Einsteckteil des Dübels 1 wird im wesentlichen von einer Spannhülse 2 gebildet. Zur Verdeutlichtung ist bei dem äußeren Ende 3 eine mit dem Dübel 1 zusammenarbeitende Befestigungsschraube 5 angesetzt. Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist der Innendurchmesser Dder Spannhülse 2 zumindest im Bereich der eingebrachten Befestigungsschraube 5 wenigstens etwa gleich oder wenig größer als der Außendurchmesser d des Befestigungsteiles 6 dieser nachstehend auch kurz» Schraube 5« genannten Befestigungsschraube, das heißt, ihres Gewindes bzw. ihres Schaftes (Fig.4). Der Befestigungsteil 6 umfaßt dabei sowohl das Gewindeteil 7 als auch den Schaft 8 der Schraube 5 (F i g. 1). Durch diese Durchmesser-Verhältnisse kann die Schraube 5 leichtgängig in die Spannhülse 2 eingedreht werden.

Diese hat einen axial durchgehend verlaufenden Schlitz 9, der eine radiale Nachgiebigkeit ermöglicht, t>i und besteht vorzugsweise aus wärmebehandeltem Stahlblech. Die dadurch gegebene radiale elastische Nachgiebigkeit ist beim Einbringen in ein Wandbohrloch 10 vorteilhaft Dieses ist nämlich in seinem Durchmesser etwas kleiner ausgebildef als die unverformte Spannhülse 2. Beim Einbringen in das Loch 10 federt sie etwas zusammen, so daß sich ihr Außenmantel unter Preßdruck an die Wandung des Bohrloches 10 anlegt. Der Dübel 1 ist damit schon ohne weitere Maßnahmen mit der Wand kraftschlüssig verbunden. Die anschließend einzubringende Schraube 5 findet in den Vorsprüngen 4 ein gegengewindeartiges Widerlager. Sie läßt sich jedoch, wie schon vorerwähnt, bis zum Anziehen leichtgängig in die Spannhülse 2 eindrehen. Insbesondere in den Fig.3 und 4 ist eine vorteilhafte Ausführungsform von Vorsprüngen 4 zu erkennen. Diese sind dabei durch laschenförinige Anstanzungen 11 gebildet, deren dem Einsteckende 12 zugewandte Stirnseiten 13 etwa parallel zur Steigung der Schrauben-Gewindegänge 15 schräg verlaufen. Dadurch können die Stirnseiten 13 sich gut flächig an den Flanken 14 der Gewindegänge 15 anlegen. Die laschenförmige Ausbildung der Vorsprünge 4 ist besonders gut in F i g. 4 erkennbar. Sie werden zweckmäßigerweise gleich in die flächige Abwicklung vor dem Rollen der Spannhülse 2 miteingebracht. Dabei können mit einem entsprechenden Werkzeug dreiseitige Anstanzungen und anschließend das Eindrücken des freien Endes der dadurch gebildeten Lasche 16 vorgenommen werden. Gegebenenfalls können auch Vorsprünge 4a, wie in F i g. 5 gezeigt, vorwendet werden. Bei diesen Vorsprüngen 4a sind jeweils zwei Lappen nach innen eingebogen, an denen sich die Gewindeflanken eines Gewindeganges 15 anlegen können.

Die in Auszugsrichtung wirkenden Vorsprünge 4 verlaufen schräg zum Einsteckende 12 hin und sind zum äußeren Ende 3 etwas federnd auslenkbar. Beim Anziehen der Schraube 5 legen die Vorsprünge 4 somit diese gut fest. Durch die federnd elastischen Eigenschaften der Laschen 16 ergibt sich zusätzlich aber auch eine Sicherungsfunktion, weil diese Laschen 16 bei einer Wechsellastbewegung der Schraube 5 ausgleichend wirken, so daß ein Lockern vermieden wird. Man erreicht dadurch etwa die Funktion eines Federringes.

Um eine gute Verbindung des Dübels 1 mit einer eingedrehten Schraube 5 zu erhalten, sind mehrere etwa in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Vorsprünge 4 vorgesehen, wobei in dem Ausführungsbeispiel die Verbindungslinie dreier Vorsprünge 4 auf einem Schraubengang der Befestigungsschraube 5 liegt. Zweckmäßigerweise weist nur jede zweite Umdrehung der Schraubenlinie Vorsprünge 4 auf, um die Spannhülse 2 in diesem Befestigungsbereich nur unwesentlich zu schwächen. In der Praxis hat es sich dabei gezeigt, daß drei im Abstand verlaufende und mit jeweils drei Vorsprüngen 4 versehene Gewindegänge für eine ausreichende Auszugsfestigkeit sorgen, wobei die Festigkeit der praktisch ein Innengewinde bildenden Vorsprünge 4 häufig ein Mehrfaches der des Schraubengewindes beträgt.

F i g. 2 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines dübelartigen Befestigungselementes la (kurz »Dübel la«). Dieses besitzt am äußeren Ende 3 seiner Spannhülse 2 einen etwa radial nach außen stehenden Kragen 17. Diese Ausführungsform ist insbesondere für eine in F i g. 6 gezeigte Montage vorteilhaft.

Dabei kann mit Hilfe dieses Dübels la z.B. eine Lcttung 18 an einer Wand 19 befestigt werden. Hier hält der Kragen 17 die Lattung 18 auch schon in Achsrichtung des Dübels la fest. Anschließend kann dann z. B. noch eine Verblendung 20 mit Hilfe von

Schrauben 5, die in die Dübel la eingreifen, befestigt werden. Dadurch wird eine zeitspannende und einfache Montage ermöglicht.

Gegenüber bekannten Dübeln, bei denen die Befestigung in einem Wandbohrloch erst durch das Eindrehen einer Schraube und das dadurch verursachte Aufweiten vorgenommen wird, spielt die Schraube 5 bei dem Befestigungselement 1 bzw. la im Hinblick auf dessen Verankerung in einem Wandloch praktisch keine Rolle. Somit hat auch die Einschraubtiefe in vorteilhafter Weise keinen Einfluß auf den Sitz des Befestigungselementes 1, la. Dieser Vorteil wird besonders bei dem in Fig. 7 gezeigten Montagebeispiel deutlich. Die dort gezeigte Wand 19a besteht aus vergleichsweise druckempfindlichen, mit Hohlkammern versehenen Leichtbausieinen. Bei einer herkömmlichen Befestigungsweise muß man zum Erreichen eines sicheren Haltes einen entsprechend langen Dübel und auch eine auf dessen Länge abgestimmte Schraube verwenden. Die Montage wird dadurch, insbesondere durch das vergleichsweise schwergängige Eindrehen nahezu über die gesamte Länge des Spreizdübels, besonders aufwendig. Im Gegensatz dazu kann bei dem Dübel 1, la die verwendete Schraube 5, unbeeinflußt von der Länge des Einsteckteiles, vergleichsweise kurzgehalten sein. Hinzu kommt, daß die Schraube 5 dabei bis zum Anziehen leichtgängig, in der Regel sogar von Hand, eindrehbar ist. Dadurch ist die Montage ganz wesentlich erleichtert.

Um den Dübel 1 bzw. la einfach in ein Wandbohrloch einbringen und auch an diesem ansetzen zu können, kann das Einsteckende 12 eine Anfasung 21 aufweisen (Fig. 2).

Anhand der Fig.2 ist auch verdeutlicht, daß der Abstand a des die Vorsprünge 4 aufweisenden Befestigungsbereiches 22 von dem äußeren Ende 3 der Spannhülse 2 größer ist als die Länge S des Schaftes 8 der Schraube 5 abzüglich der Dicke W des zu befestigenden Gegenstandes. Dadurch wird vermieden, daß der gewindelose Schaft 8 in den Befestigungsbereich 22 gelangt und dort gegebenenfalls die Vorsprünge 4 umbiegen und damit unbrauchbar machen würde.

Der erfindungsgemäße Dübel ermöglicht folgende vorteilhafte Anpassungen an unterschiedliche Wandwerkstoffe: z. B. hat es sich gezeigt, daß zumindest im Bereich des Einsteckteiles eine Wandungsstärke B von etwa 10 bis 20% des Nenn-Außendurchmessers der Spannhülse vorteilhaft ist (vgl. Fig.4). Dabei werden bei Leichtbauwerkstoffen wegen deren vergleichsweise hoher Druckempfindlichkeit Wandstärken von ca. 10% des Nenn-Außendurchmessers Da und bei vergleiche's weise druckfesten Werkstoffen, wie z. B. bei Beton, Wanciungsstärken B von ca. 20% des Nenn-Außendurchmessers verwendet. Somit liegt bei einem Dübel mit einem Nenn-Durchmesser von 8 mm die Wandungsstärke zwischen etwa 0,75 und 1,5 mm. Der Dübel 1, la

ίο kann somit durch Variieren seiner Wandungsstärke einerseits an verschiedene Wandwerkstoffe, andererseits aber auch an den jeweils geforderten Auszugswert angepaßt werden. Neben diesem Anpassen durch Variieren der Wandungsstärke ßkann auch die Länge L der Spannhülse an unterschiedliche Wandwerkstoffe angepaßt werden. Bei einem harten Werkstoff wie z. B. Beton sind Längen L entsprechend dem 4 bis öfachen, vorzugsweise dem 5fachen Außendurchmesser D_A vorteilhaft. Bei Leichtbauwerkstoffen werden etwa Längen L, die dem 10 bis 15fachen, vorzugsweise dem 12fachen Außendurchmesser Da entsprechen, bevorzugt.

Durch ein kombiniertes Variieren sowohl der Wandungsstärke ßals auch der Länge Lder Spannhülse 2 kann eine nahezu optimale Verankerung mit dem Dübel geschaffen werden. Bei einem beispielsweise für einen Leichtbauwerkstoff vorgesehenen Dübel, dessen Wandungsstärke B der zulässigen Druckbelastung des Wandwerkstoffes derart angepaßt ist, daß der spezifisehe Anlagedruck des Dübelmantels etwas geringer ausfällt, kann durch die Vergrößerung der Länge L auf beispielsweise 12 D_A — gegenüber zum Beispiel 5 Da bei einer Anbringung in Beton — auch bei Leichtbauwerkstoffen ein guter Auszugswert erreicht werden.

Erwähnt sei noch, daß neben der mit Holzschraubengewinde versehenen und vorzugsweise verwendeten Schrauben gegebenenfalls auch Schrauben mit metrischem od. dgl. Maschinenschraubengewinde in Frage kommen. Auch besteht die Möglichkeit, sogenannte »Schraubnagel« zu verwenden, die entweder mit einer gewindeartigen Profilierung oder aber auch mit konzentrischen, sägezahnartigcn Vorsprüngen versehen sein können. Im letzteren Falle würde ein Schraubnagel in den Dübel eingetrieben werden und dann eine nicht mehr lösbare Verbindung mit dem Dübel 1 bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Dübelartiges Befestigungselement mit einem Einsteclcteil zum Einbringen in ein Wandbohrloch sowie einer in dieses Einsteckteil einzudrehenden, insbesondere als Holzschraube ausgebildeten Befestigungsschraube, wobei das Einsteckteil in seinem axial äußeren Bereich auf das Gewinde dieser Befestigungsschraube abgestimmte Gewindeabschnitte besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsteckteil von einer außen und innen im wesentlichen zylindrischen, in radialer Richtung in sich etwas federnden sowie in ihrem Außendurchmesser (Da) im unverformten Zustand etwas größer als der Durchmesser des zugehörigen Wandbohrloches (10) bemessenen Spannhülse (2) gebildet ist, daß deren Hülseninnendurchmesser (!^(zumindest im für die Aufnahme der Befestigungsschraube (5) vorgesehenen Bereich wenigstens angenähert gleich groß oder wenig größer als der Außendurchmesser (d) des Befestigungsteiles (6) dieser Befestigungsschraube (5) ist und daß die Gewindeabschnitte der Spannhülse (2) von schräg nach innen sowie etwa zum Einsteckende (12) der Spannhülse (2) weisenden laschenartigen Vorsprüngen (4) gebildet sind, die etwas federnd auslenkbar sind.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (2) aus wärmebehandeltem Stahlblech besteht.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere auf einer Schraubenlinie angeordnete Vorsprünge (4) sich über mehrere Gewindegänge der Befestigungsschraube (5) erstrecken und daß nur an jeder zweiten Windung der Schraubenlinie Vorsprünge (4) vorgesehen sind.

4. Befestigungselement nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Einsteckende (12) der Spannhülse (2) zugewandten Stirnseiten (13) der Vorsprünge (4) etwa parallel zu der dem Gewindegang der Befestigungsschraube (5) entsprechenden Schraubenlinie verlaufen.

5. Befestigungselement nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) des die Vorsprünge (4) aufweisenden Befestigungsbereiches (22) von dem äußeren Ende (3) der Spannhülse (2) größer ist als die Länge (S) des Schaftes der Befestigungsschraube (5) abzüglich der Dicke (W) des zu befestigenden Gegenstandes.

6. Befestigungselement nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem äußeren Ende (3) seiner Spannhülse (2) ein radial nach außen vorstehender Kragen (17) vorgesehen ist.