DE2635806A1

DE2635806A1 - Duebel mit setzkontrolle

Info

Publication number: DE2635806A1
Application number: DE19762635806
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Gaertner
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1976-08-09
Filing date: 1976-08-09
Publication date: 1978-02-16
Also published as: FR2361570A1; FR2361570B1; GB1572064A; US4137816A; DE2635806C2

Description

DR. BERG U¹PL -.-IG. STAPF DIPL.-iNG. SCHWA'jü DP. Lk SANDN-AH

PATENTANWÄLTE B MÖNCHEN 80 · MAUERKIRCHERSTR. 45 OCQCOfjC

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Anwaltsakte 27 353

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN (Fürstentum Liechtenstein)

Dübel mit Setzkontrolle

Die Erfindung betrifft einen Dübel mit Spreizhülse, einem mittels einer ein Gewinde aufweisenden Ankerstange in :die Spreizhülse einziehbaren Spreizkörper und einem Gegenlager mit Angriffsflächen zum Aufbringen eines Drehmomentes.

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Zum Setzen von Spreizdübeln werden diese in ein Bohrloch von entsprechendem Durchmesser eingeführt. Durch anschliessendes Aufbringen eines Drehmomentes an den Angriffsflächen des'Gegenlagers - Mutter oder Schraubenkopf - wird der Spreizkörper in die Spreizhülse eingezogen und diese dadurch im Bohrloch gespreizt. Die Spreizkräfte und dadurch auch der Verankerungswert des Dübels stehen in direkter Beziehung zum aufgebrachten Drehmoment. Um einen entsprechenden Verankerungswert zu erreichen, muss das Anziehen am Gegenlager mindestens mit einem bestimmten Drehmoment erfolgen. Andererseits darf das Drehmoment aber auch nicht zu gross sein, da sonst die im Spreizbereich des Dübels auf die Bohrlochwandung wirkenden Kräfte die Festigkeit des Aufnahmematerials überschreiten können, wodurch die Struktur des Aufnahmematerials zerstört wird und eine Verankerung nicht mehr gewährleistet ist.

Um das somit nach unten und nach oben begrenzte Drehmoment einzuhalten, war es bisher üblich, sogenannte Drehmoment-Schlüssel zu verwenden, welche auf ein bestimmtes Drehmoment eingestellt werden. Diese teuren und empfindlichen Spezialwerkzeuge stehen jedoch auf der Baustelle meistens nicht zur Verfügung oder werden nicht richtig gehandhabt. Zudem bringt eine Drehmomentkontrolle mittels eines Drehmomentschlüssels das Problem, dass bei unterschiedlichen Dübeldimensionen auch unterschiedliche Drehmomentwerte zu berücksichtigen sind.

Es wurde daher bereits versucht, das Anzugsmoment am Spreizdübel selbst zu begrenzen. So sind beispielsweise Federscheiben bekannt, welche bei einem bestimmten Drehmoment flachgedrückt werden. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass eine Verformung der Federscheibe nur schlecht ersichtlich ist und zudem ein Ueberziehen nicht verhindert werden kann.

Weiterhin sind Lösungen bekannt, bei denen das Gegenlager mit einer Sollbruchstelle versehen ist. Der Nachteil dieser Lösungen besteht

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jedoch darin, dass ein Lösen des Spreizdübels in den meisten Fällen nicht mehr möglich ist. Die an der Sollbruchstelle entstehenden scharfen Kanten stellen ausserdem eine grosse Verletzungsgefahr dar und begünstigen das Entstehen von Korrosion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dübel mit einfacher und zuverlässiger Setzkontrolle zu schaffen.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Gegenlager an seinen Angriffsflächen eine mit dem Gegenlager formschlüssig in Eingriff stehende, Mitnehmerflächen aufweisende Ummantelung trägt, die durch die bei Ueberschreiten eines auf das Gegenlager einwirkenden vorbestimmten Drehmomentes entstehenden Kräfte zerstörbar ist.

Erreicht das aufgebrachte Drehmoment den vorbestimmten Wert, so wird die Ummantelung zerstört und die formschlüssige Verbindung zu den Angriffsflächen des Gegenlagers dadurch unterbrochen. Dieser Zustand ist beim Anziehen sofort spürbar und ohne Hilfsmittel von aussen erkenntlich. Ein Lösen des Spreizdübels ist möglich, da die Angriffsflächen des Gegenlagers beim Zerstören der Ummantelung nicht beschädigt werden.

Um eine hohe Festigkeit zu erreichen, sowie auch aus Gründen einer einfachen Herstellung ist es vorteilhaft, dass die Ummantelung eine im wesentlichen gleichbleibende Wandstärke aufweist. Die Querschnittsform des Gegenlagers entspricht somit im wesentlichen der äusseren Form der Ummantelung. Die im -wesentlichen gleichbleibende Wandstärke ermöglicht das Aufbringen der Ummantelung auf einfachste Weise, beispielsweise durch mehrmaliges Tauchen des Gegenlagers in einem entsprechenden Bad von Material in flüssigem Zustand. Daneben ist jedoch auch das Aufspritzen oder Aufschrumpfen der Ummantelung möglich, welche sich dabei der Form des darunterliegenden Gegenlagers anpasst.

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Um die an sie gestellten Anforderungen, d.h. Uebertragen eines bestimmten Drehmomentes und Bruch bei einem bestimmten Wert zu erreichen, sollte die Ummantelung eine geeignete Dicke aufweisen. Es hat sich als zweckmässig erwiesen, dass die Wandstärke der Ummantelung das 0,1 bis 0,3-fache des Durchmessers der Ankerstange beträgt. Werden diese Werte über- oder unterschritten, so ist eine einwandfreie Funktion nicht mehr gewährleistet. Durch den sich daraus ergebenden Unterschied zwischen der Schlüsselweite an den Angriffsflächen des Gegenlagers und derjenigen an den Mitnehmerflächen der Ummantelung ist es in den meisten Fällen möglich, dass für das Anziehen des ummantelten Gegenlagers und für das weitere Anziehen oder Lösen des Gegenlagers nach dem Bruch der Ummantelung die beiden an einem normalen, zweiseitigen Schlüssel angeordneten Schlüsselweiten verwendet werden. Um die Ummantelung gleichmässig zu beanspruchen, werden zweckmässig Ring- oder Steckschlüssel eingesetzt. Die für das Setzen von erfindungsgemässen Spreizdübeln erforderliche Zahl von Werkzeugen kann somit sehr gering gehalten werden, was sich auf der Baustelle positiv auswirkt.

Um ein Ansetzen des Schlüssels beim Anziehen des Gegenlagers zu erleichtern, ist es vorteilhaft, dass die Ummantelung kappenförmig ausgebildet ist. Die Ummantelung umgibt somit das Gegenlager nicht nur an seinem Umfang, sondern zumindest zum Teil auch an dessen äusserer Stirnfläche. Eine solche Ausbildung der Ummantelung hat ausserdem den Vorteil, dass auch stirnseitig ersichtlich ist, ob ein gesetzter Dübel bereits mit dem erforderlichen Drehmoment angezogen wurde. Durch Farbmarkierungen kann diese Erkennung noch erleichtert werden.

Damit die Ummantelung des Gegenlagers den beim Anziehen durch das Ansetzen eines Schlüssels entstehenden hohen Auflagedrücken widersteht und erst bei Erreichen der nötigen Druckspannung zu Bruch geht, ist es zweckmässig, dass die Ummantelung aus Kunststoff besteht. Dabei bewähren sich sowohl Duroplaste als auch Thermoplaste.

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Ummantelungen aus Kunststoff sind leicht und kostengünstig herstellbar. Zudem zeichnen sie sich durch Korrosionsunempfindlichkeit und kleines Gewicht aus. Ausserdem lassen sich Kunststoffe durch geeignete Füllstoffe, wie Glasfasern, Glaskugeln oder Gewebeschnitzel in ihren Eigenschaften optimal den Erfordernissen anpassen. Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 Einen erfindungsgemässen Dübel, teilweise im Schnitt dargestellt.

Fig. 2 Einen Schnitt durch den Dübel nach Fig. 1, entlang der Linie II/II.

Fig. 3 Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Dübels.

Fig. 4 Eine Stirnansicht des Dübels gemäss Fig. 3

Der aus Fig. 1 ersichtliche Dübel besteht im wesentlichen aus einer insgesamt mit 10 bezeichneten Spreizhülse und einer insgesamt mit 20 bezeichneten Ankerstange. Die Spreizhülse 10 weist an ihrem vorderen Ende Längsschlitze 11 auf. Die Bohrung 12 der Spreizhülse 10 ist gegen das vordere Ende hin konisch erweitert. Die Ankerstan ge 20 weist an ihrem rückwärtigen Ende ein Gewinde 21 auf. Der vor dere Bereich der Ankerstange 20 ist als sich gegen das vordere Ende hin konisch erweiternder Spreizkörper 22 ausgebildet. Mittels des Gewindes 21 wird der Spreizkörper 22 in die Bohrung 12 der Spreizhülse 10 eingezogen und diese dabei aufgespreizt, wobei die Längsschlitze 11 im Spreizbereich das Aufweiten der Spreizhülse 10 erleichtern. Am rückwärtigen Ende der Spreizhülse 10 ist eine Unterlagsscheibe 30 auf der Ankerstange 20 angeordnet.· Beim Einschieben des Dübels in ein Bohrloch dient die Unterlagsscheibe 30 auch als Tiefenanschlag. Auf dem mit Gewinde 21 versehenen Bereich der Ankerstange 20 befindet sich ein insgesamt mit 40 bezeichnetes Gegenlager. Das Gegerilager 40 besteht aus einer auf das Gewinde 21 aufgeschraubten Sechskantmutter 41 und einer diese um-

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gebenden Ummantelung 42 aus Kunststoff. Die Ummantelung 42 umgibt die Sechskantmutter nicht nur an deren Umfang, sondern überdeckt auch.deren Stirnfläche. Die Ummantelung 42 ist somit kappenförmig ausgebildet: ■

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Dübel gemäss Fig. 1 entsprechend der Linie II/II. Auf dem im Schnitt dargestellten Gewinde 21 befindet sich die Sechskantmutter 41. Die Sechskantmutter 41 wird von der Ummantelung 42 mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Wandstärke "s" umgeben. Die Ummantelung 42 besitzt an ihrem Umfang Mitnehmerflächen 43 zum Aufbringen eines Drehmomentes. Die Wandstärke "s" der Ummantelung 42 beträgt etwa einen Fünftel des Durchmessers "d" der Ankerstange 20. Ueberschreitet das an den Mitnehmerflächen 43 aufgebrachte Drehmoment einen bestimmten Wert, so wird die Ummantelung 42 zerstört und die formschlüssige Verbindung zu der das Gegenlager bildenden Sechskantmutter 41 unterbrochen. Bei Bedarf kann die Sechskantmutter 41 jedoch mit einem entsprechenden Schlüssel noch weiter angezogen werden.

Aus Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Dübels ersichtlich. Diese besteht aus einer insgesamt mit 50 bezeichneten Spreizhülse, einem insgesamt mit 60 bezeichneten Spreizkörper- und einer insgesamt mit 70 bezeichneten Ankerstange zum Einziehen des Spreizkörpers 60 in die Spreizhülse 50. Um das Aufweiten der Spreizhülse 50 zu erleichtern, ist diese mit vom vorderen Ende ausgehenden Längsschlitzen 51 versehen. Die Bohrung 52 erweitert sich konisch gegen das vordere Ende. Der Spreizkörper 60 weist ein Innengewinde 61 und einen sich verjüngenden Kegelmantel 62 auf. Die Ankerstange 70 ist an ihrem vorderen Ende mit einem Gewinde 71 versehen und am rückwärtigen Ende als das Gegenlager 72 bildender Vierkant ausgebildet. Zwischen dem Gegenlager 72 und dem rückwärtigen Ende der Spreizhülse 50 ist eine Unterlagsscheibe 80 auf der Ankerstange 70 angeordnet. Die Unterlagsscheibe 80 dient beim. Setzen des Dübels als Tiefenanschlag, sowie zur Verteilung des Auflagedruckes beim Vorspannen des Dübels. Das Gegenlager 72 wird von einer Ummantelung 90 aus Kunststoff umgeben.

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Fig. 4 zeigt eine Stirnansicht des Dübels gemäss Fig. 3. Das als Vierkant ausgebildete Gegenlager 72 ist an seinem gesamten Umfang von der Ummantelung 90 umgeben. Die Wandstärke "s" der Ummantelung 90 ist konstant und beträgt ca. einen Drittel des Durchmessers "d" der Ankerstange 70. Auf ihrer Aussenseite ist die Ummantelung 90 mit Mitnehmerflächen 91 zum Aufbringen eines Drehmomentes versehen. Unter dem Gegenlager 72 ist noch ein Teil der Unter— lagsscheibe 80 ersichtlich. Bei Ueberschreiten eines bestimmten Drehmomentes wird die Ummantelung 90 zerstört. Dies bedeutet für den Monteur, dass die notwendige Vorspannkraft erreicht ist. Zum weiteren Anziehen oder Lösen des Dübels dient das als Vierkant ausgebildete Gegenlager 72 der Ankerstange 70.

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Claims

Patentansprüche

Dübel mit Spreizhülse, einem mittels einer ein Gewinde aufweisenden Ankerstange in die Spreizhülse einziehbaren Spreizkörper und einem Gegenlager mit Angriffsflächen zum Aufbringen eines Drehmomentes, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager (40,72) an seinen Angriffsflächen eine mit dem Gegenlager (40,72) formschlüssig in Eingriff stehende, Mitnehmerflächen (43,91) aufweisende Ummantelung (42,90) trägt, die durch die bei Ueberschreiten eines auf das Gegenlager (40,72) einwirkenden, vorbestimmten Drehmomentes entstehenden Kräfte zerstörbar ist.
2. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (42,90) eine im wesentlichen gleichbleibende Wandstärke (s) aufweist.
3. Dübel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke (s) der Ummantelung (42,90) das 0,1 bis 0,3-fache des Durchmessers (d) der Ankerstange (20,70) beträgt.
4. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,' dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (42) kappenförmig ausgebildet ist.
5. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (42,90) aus Kunststoff besteht.

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