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Dübel mit Hülse und Spreizkörper
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Die Erfindung betrifft einen Dübel, der eine wenigstens bereichsweise
radial nachgiebige Hülse, einen darin einziehbaren und sie dabei aufweitenden Spreizkörper
sowie ggf. eine Drehsicherung aufweist, wobei dieser Spreizkörper ein vorgeformtes
Tnnengewinde zur Aufnahme eines mit einem Außengewinde versehenen Befestigungselementes
besitzt.
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Man kennt bereits dübelartige Wandanker, bei denen ein Spreizkörper
und häufig auch die zu spreizende Ilülse aus Metall besteht, wobei im Spreizkörper
ein metrisches oder Whitworth-Gewinde vorgesehen ist. Derartige bekannte Wandanker
sind verhältnismäßig teuer in der Herstellung und für das Zusammenarbeiten mit üblichen
Holzschrauben nicht geeignet.
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Man kennt auch bereits Dübel der eingangs erwähnten Art, bei denen
sowohl die Pulse als auch der konische Spreizkörper aus Kunststoff bestehen und
im letzteren ein Muttergewinde zur Aufnahme eines Holzschraubengewindes vorgesehen
ist. Holzschrauben besitzen jedoch im Bereich ihres Gewindes, und zwar sowohl was
die Steigung der Gewindegänge als auch was den Gewindeaußen- und den Gewindekerndurchmesser
anbetrifft, verhältnismäßig große Toleranzen schon im Normbereich. Darüberhinaus
befinden sich im Handel auch noch Holzschrauben, deren Toleranzen über gewisse genormte
Grenzen hinausgehen. Derartige, praktisch ein
großes Toleranzfeld
überstreichende Holzschrauben genügen den üblichen Befestigungsanforderungen durchaus,
sind verhältnismäßig billig und beim Handwerker und bei zahlreichen Heimwerkern
ohne weiteres zur Hand. Derartige Ilolzschrauben od.dgl. mit Holzschraubengewinde
versehene Befestigungselemente sind wegen ihres großen Toleranzbereiches bei dem
vorerwähnten Kunststoffdübel mit üblichem Muttergewinde im Spreizkörper in der Praxis
nicht recht verwertbar. Das hängt auch damit zusammen, daß bei diesem vorbekannten
Dübel der Spreizkörper aus hartem Werkstoff ausgebildet und sein Muttergewinde im
Vergleich zum Außengewinde der Schraube derart geometrisch gestaltet ist, daß ein
gutes Anpassen von Schraubengewinde und Muttergewinde selbst bei einem Kunststoffkörper
nicht in ausreichendem Maße gewährleistet ist. Auch sind bei dieser vorbekannten
Ausführung nur Schrauben mit einem Schaftdurchmescer vorgesehen, der verhältnismäßig
klein gegenüber dem Bohrloch-Durchmesser ist. Die Haltekräfte sind dementsprechend
gering. Auch hat sich in diesem vorbekannten Kunststoff-Spreizdübel ein metrisches
Gewinde od.dgl.
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in der Praxis nicht bewährt, u.a., weil auch bei Verwendung sehr qualifizierter
Kunststoffe die Belastbarkeit eines solchen Muttergewindes Schwierigkeiten macht.
Wegen der vorerwähnten Durchmesserverhältnisse zwischen Bohrloch und Schraubenschaft
ist auch in aller Regel der Durchmesser des Schraubenkopfes kleiner als der Bohrloch-Durchmesser.
Demzufolge wäre z.B. bei der Durchsteckmontage in der Regel als zusätzliches Element
eine Unterlegscheibe hinzuzufügen. Insgesamt ist dieser vorbekannte Dübel aber für
eine Durchsteckmontage nicht recht geeignet, weil dann seine Hülse im zu befestigenden
Gegenstand steckenbleiben kann, wenn der Spreizkörper mit Hilfe der Befestigungsschraube
in das Tiefste des Bohrloches eingedrückt wird.
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Man kennt auch bereits einen Dübel mit einer zu spreizenden Hülse
und einen teilweise konischen Spreizkörper, in dem sich ein vorgeformtes Innengewinde
befindet. Dieses ist bezüglich seiner Ganghöhe auf das Außengewinde der zugehörigen
Befestigungsschraube abgestimmt, die ein Holzschraubengewinde oder ein holzschraubenähnliches
Gewinde aufweist, dessen
Umrißform sich an der Eindrehspitze dieser
Befestigungsschraube konisch verjüngt. Das Muttergewinde im Spreizkörper vercngt
sich am inneren Ende entsprechend, so daß der Spreizkörper dort auch noch aufgeweitet
wird. Dieser Dübel besitzt auch eine Verbindungsnase zwischen dem Spreizkonus und
der Hülse, so daß man beim Einstecken der Spreizschraube die Hülse über den Spreizkonus
und dessen Nase ziehend mit in das Bohrloch einbringen kann. In der Praxis hat sich
dieser seit vielen Jahrzehnten bekannte Dübel jedoch nicht einführen können, was
u.a. damit zusammenhängen mag, daß für die unvermeidbaren Toleranzen am Schraubengewinde
keine ausreichende Ausgleichmöglichkeit besteht bzw. daß an die Fertigungsgenauigkeit
bezüglich des Zusammenpassens des Schrauben- und des Muttergewindes für die Praxis
zu hohe Anforderungen gestellt werden müßten. Außerdem besteht bei diesem Dübel
die Gefahr, daß die Gewindegänge des Konus ' oder der Schraube der Belastung beim
Eindrehen der Schraube nicht gewachsen sind. Dabei spielt auch die Verengung des
lichten Durchmessers im Spreizkern im Verhältnis zu den übrigen, die Belastbarkeit
beeinflussenden Abmessungen bei der Schraube und beim Spreizkonus eine Rolle, insbesondere,
wenn dieser Spreizkonus aus Metall besteht. Außerdem wirkt sich noch folgendes negativ
aus: Die Spreizhülse ist am Außenmantel mit einem kräftig profilierten Sägezahnprofil
ausgebildet. Entsprechend der durch die übrigen geometrischen Verhältnisse vorgegebenen
Funktionsweise besteht dadurch in besonderem Maße die Gefahr, daß das innere Ende
der Spreizhülse sich aufbiegt und daß es insgesamt zu in axialer Richtung schmalen,
ringartigen Befestigungsbereichen zwischen der Spreizhülse und der diese umgebenden
Lochwandung kommt.
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Ein sicheres Festlegen über eine längliche zylindrische Fläche, wie
es zur Erzeugung von großen Haltekräften erwünscht ist,wird hier nicht gewährleistet.
Auch bei diesem Dübel stehen der Schraubenschaft- und der Schraubenkopf-Durchmesser
in einem ungünstigen Verhältnis zum notwendigen Bohrloch-Durchmesser.
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Schließlich kennt man auch bereits eine dübelartige Vorrichtung zum
Befestigen von Gegenständen an Mauern, die insbesondere zum Hallen von -Fassaden-Verkleidungen
u.dgl.
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vorgesehen ist. Sie weist eine langgestreckte, rohrartige, längsgeschlitzte
Hülse sowie einen an deren inneren Ende angesetzten Spreizkonus und eine Befestigungsschraube
dafür auf. Dies ist ebenfalls mit einem holzschraubenartigen Gewinde versehen und
dieses muß sich dann entweder unter einem entsprechenden Kraftaufwand in den Spreizkonus
einarbeiten und/oder auf andere Weise erhebliche Verdrängungsarbeit leisten. Oder
es kommt nicht zu einer exakten Zusammenarbeit zwischen dem Gewinde dieser Schraube
und dem Muttergewinde des in der Regel aus Metall bestehenden Spreizkonus. Nach
dem Festziehen der Befestigungsschraube bildet sich eine in axialer Richtung vergleichsweise
schmale, ringförmige Befestigungszone am inneren Ende der langgestreckten Spreizhülse.
Von der Aufgabenstellung und Funktionsweise ist deshalb diese Vorrichtung mit einem
erfindungsgemäßen Dübel nicht recht vergleichbar.
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Die bisher bekannten, mit einem Spreizkonus versehenen Dübel haben
dementsprechend noch zahlreiche Nachteile, wozu auch ihr vergrößerter Fertigungsaufwand
sowie ihre starke Abhängigkeit von verhältnismäßig genau herzustellenden Holzschrauben
gehört.
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Man kennt auch bereits aus Kunststoff bestehende, gewöhnlich einstückig
ausgebildete Dübel, deren Spreizteil mit Hilfe von liolzschrauben aufgespreizt und
dadurch im Bohrloch festgelegt wird; bei diesen Dübeln schneidet sich die Holzschraube
ihr "Muttergewinde" zumindest zum großen Teil selbst in die Spreizschenkel des Dübels
ein. Dementsprechend werden an die eingangs erwähnten Toleranzen solcher Holzschrauben
keine großen Anforderungen gestellt. Demzufolge können diese einstückigen Kunststoff-Dübel
und die dafür geeigneten Holzschrauben od.dgl. vergleichsweise billig hergestellt
und leicht verlegt werden, ggf. auch von Nichtfachleuten. Derartige, aus einem Kunststoff-Dübel
und einer Befestigungsschraube od.dgl. mit Holzschraubengewinde bestehende Befestigungselemente
haben jedoch den erheblichen Nachteil, daß zu ihrem Festlegen ein verhältnismäßig
großer Kraftaufwand erforderlich ist. Dies kann beim Befestigen
von
mehreren Dübeln in einem geschlossenen Arbeitsgang schon zu einer erheblichen Beeinträchtigung
der Arbeitsleistung auch bei dafür ausgebildeten Arbeitskräften führen, namentlich
wenn es sich um Dübel von mittlerem und größerem Durchmesser, also solchen von Durchmessern
von etwa 8 mm und größer handelt. Aber auch beim Verlegen von Dübeln mit kleinerem
Durchmesser stellt die gewöhnlich von Hand auszuführende Eindreharbeit eine beachtliche
Belastung dar, namentlich, wenn zahlreiche Dübel eingedreht werden müssen.
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Außerdem gilt sowohl für Dübel großen als auch kleinen Durchmessers,
daß eine verhältnismäßig große Anzahl von Umdrehungen bei der Befestigungsschraube
durchgeführt werden muß und dementsprechend der Zeitaufwand groß ist.
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Ferner besitzen diese an sich weit verbreiteten und bewährten Kunststoff-Dübel
noch folgenden Nachteil: Die Auszugswerte streuen verhältnismäßig stark und sind
dabei u.a.
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von den Toleranzen des Durchmessers des Befestigungsloches und von
der Größe und ggf. auch der Eindringtiefe der gewählten Befestigungsschraube stark
abhängig.Unter ungünstigen Verhältnissen, die aber häufig nicht vorauskalkulierbar
sind, kann die minimale Belastbarkeit erheblich abfallen.
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Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, einen Dübel zu
schaffen, der einerseits bezüglich einer leichten Herstellbarkeit mit dem zuletzt
erwähnten einstückigen Kunststoff-Dübel wenigstens in etwa vergleichbar ist und
mittels einer Holzschraube od.dgl. Holzschraubengewinde aufweisenden Befestigungselement
gespreizt bzw. in der Bohrlochwand festgelegt werden kann. Andererseits soll dieser
Dübel aber möglichst gute und vor allem gleichmäßige Auszugswerte besitzen.
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Dabei soll einerseits diese Holzschraube od.dgl. die gebrauchsüblichen
Toleranzen aufweisen dürfen und andererseits insbesondere der Kraft- und Zeitaufwand
beim Eindrehen der Befestigungsschraube erheblich verringert werden. Dadurch soll
dann der Gesamtkostenaufwand von Herstellung und Montage des Dübels wenigstens etwa
gleich den bekannten einstückigen .Kunststoff-Dübeln sein, möglichst jedoch besser.
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Auch soll der Dübel im Bedarfsfalle zumindest teilweise, vorzugsweise
ganz aus Kunststoff hergestellt und möglichst sowohl in hartem Wandwerkstoff wie
Beton als auch in weicherem Wandwerkstoff wie z.B. Gas- oder Porenbeton verwendet
werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird dazu beim Dübel der eingangs erwähnten
Art insbesondere vorgeschlagen, daß beim unverformten Innengewinde des Spreizkörpers
Innengewinde-Zwischenräume im Vergleich zum zugehörigen Außenprofil der Außengewindegänge
mit etwas Axialspielraum versehen sind, und daß der Spreizkörper zumindest bezüglich
eines wesentlichen Abschnittes seines Gewindebereiches etwas axial nachgiebig ausgebildet
ist derart, daß sich die Anlagefläche zwischen dem Außengewinde und dem Innengewinde
bei Belastung vergrößert.
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Bei einem derartigen Dübel kann man die dazu passende Holz schraube
ohne besonderen Kraftaufwand leicht in das Innengewinde des Spreizkörpers eindrehen,
und zwar auch, wenn diese Holzschraube od.dgl. Befestigungselement sowohl hinsichtlich
der Gewindesteigung als auch bezüglich des Gewindeaußen- und des Gewindekern-Durchmessers
größere Toleranzen aufweisen, so wie es bei derartigen Holzschrauben handelsüblich
ist. Das Einschneiden der Gewindegänge und das Verdrängen von erheblichen Anteilen
von Dübelwerkstoff, wie es bei vorbekannten, mit entsprechend toleranzbehafteten
holzschrauben zusammenwirkenden Dübeln üblich ist, wird weitgehend vermieden. Es
hat sich gezeigt, daß das anschließende Festlegen des Spreizdübels mit wesentlich
weniger Umdrehungszahlen und mit wesentlich weniger Kraftaufwand erfolgen kann,
als dies beim Festlegen von vorbekannten einstückigen Kunststoff-Dübeln mittels
Holzschrauben erforderlich ist. Außerdem hat sich gezeigt, daß wegen der besonderen
Ausbildung des Innengewindes des Spreizkörpers zwar in beabsichtigter Weise zunächst
nur eine kleine Auflagefläche zwischen dem Außengewinde der Schraube od.dgl. im
vorgeformten Innengewinde des Spreizkörpers besteht, dieser sich aber beim ersten
Anzichen
etwas in axialer Richtung und wegen seiner konischen
Führung in der Spreizhülse auch zu einem gewissen Grade in radialer Richtung etwas
nach innen verformt. Versuche haben gezeigt, daß die in bezug auf das Außengewinde
beim Innengewinde bestehenden Zwischenräume beim Festlegen des Dübels im wesentlichen
verschwinden und sich dieses Innengewinde des Spreizkörpers an die Außengewinde
der Befestigungsschraube od.dgl. anpaßt. Dabei kommt dem Dübel die erfindungsgemäße
Ausgestaltung besonders zugute, daß nämlich die zum Toleranzausgleich im Gewindebereich
vorgesehenen Zwischenräume sich verhältnismäßig gleichmäßig über den gesamten Innengewinde-Verlauf
verteilen. Dementsprechend brauchen die einzelnen Werkstoffteilchen des Spreizkörpers
nur vergleichsweise geringe Verdrängungs- bzw. Verschiebungswege zurückzulegen,
damit sich das Innengewinde vollständig oder wenigstens nahezu vollständig an die
Umrißform des Außengewindes der Befestigungsschraube anpassen kann. Bei diesem Vorgang
wird die Kraft-Obertragungsfläche zwischen den Außengewinde- und den Innengewindegängen
soweit vergrößert und es erfolgt praktisch eine derart genaue axiale Festlegung
der Befestigungsschraube, als ob ein speziell der jeweils angewendeten einzelnen
Befestigungsschraube angepaßtes Innengewinde vorliegen würde. Dazu tragen neben
der besonderen , erfindungsgemäßen Ausbildung des Innengewinde eine entsprechend
axiale Nachgiebigkeit des Spreizkörpers sowie die bei diesem während des Spreizvorganges
auftretenden, radial nach innen gerichteten Kräfte bei. Bei einer zum Dübel passenden
Schraube od.dgl.
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wirken sich die nach den Industrienormen zulässigen Toleranz-Abweichungen
und auch darüberhinausgehende, in der Praxis im Handel übliche Toleranzabweichungen,
bei derartigen Schrauben nicht nachteilig aus. Dabei kann man derartige Dübel z.B.
vergleichsweise billig zweistückig aus Kunststoff herstellen und mit Holzschrauben
versehen, die ebenfalls vergleichsweise billig herstellbar sind, weil an sie keine
besondere Maßgenauigkeits-Forderúngen gestellt werden müssen.
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Vorzugsweise kann die Ilülsc des Dübels bei Beginn des Einzichens
des Spreizkörpers diesen mindestens über einige Gewindegänge umschließen. Dadurch
erreicht man, daß bereits bei der ersten Belastung der Innengewindegänge radial
nach innen gerichtete Kräfte in der Spreizhülse, insbesondere deren Gewindebereich
auftreten. Die erfindungsgemäß allgemein gewünschte Verstärkung der Gewindegänge
wird dadurch von Anfang an begünstigt.
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Zusätzliche Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Merkmalen
der weiteren Unteransprüche aufgeführt. Dabei geben die Merkmale des.3. Anspruches
detailliertere geometrische Ausbildungen des Gewindes des Spreizkörpers an.
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Es hat sich gezeigt, daß bei einer Herstellung des Dübels aus für
Kunststoff-Dübel üblichen Werkstoffen und Verwendung in einem harten Wandwerkstoff
wie z.B. Beton, der das Festziehen der Befestigungsschraube bzw. das Einziehen des
Spreizkörpers etwa folgenden Ablauf nimmt: Es besteht bei Beginn des Befestigens
die Ausgangssituation, daß eine normale, toleranzbehaftete Holzschraube mit wenigstens
einem Gewindegang oder einem Gewindegangabschnitt im Innengewinde des Spreizkörpers
zum Anliegen kommt. Wenn die I<olzschraube dann angezogen wird, dehnt sich der
Gewinde-Spreizkonus etwas. Die Gefahr, daß dabei zu große Dehnungen und damit ein
Abreißen von Kunststoff-Gewindegängen auftreten können, wird wegen des Zusammenarbeitens
des sich verjüngenden Spreizkörpers mit der entsprechend konisch od.dgl. ihn umfassenden
Dübelhülse vermieden. Während der axialen Belastung ergeben sich dann nämlich genügend
große radiale Kräfte, welche den Spreizkörper mit seinen Gewindegängen nach innen
drücken.
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Wenn der Werkstoff, in welchem der Dübel befestigt werden soll, weicher
ist, z.B. bei Gasbeton Werte von etwa 35 kg/cm2 Festigkeit unterschreitet, wird
man, um die Funktionstüchtigkeit des erfindungsgemäßen Dübels zu verbessern bzw.
noch sicherer zu machen, zusätzliche Maßnahmen treffen, um eine Oberlastung der
einzelnen Gewindegänge oder Gewindegangabschnitte des Spreizkörpers zu vermeiden.
Eine Maßnahme besteht z.B.
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darin, den Spreizkörper aus einem Kunststoff mit den Werkstoff-. Werten
gemäß dem 4. Anspruch zu versehen.
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Eine derartige Ausbildung des Spreizkörpers macht den erfindungsgemäßen
Dübel dann sowohl bei der Verwendung bei harten Wand-Werkstoffen wie Beton als auch
bei weichercn Wand-Baustoffen möglich. Eine andere Maßnahme zur Erlangung hoher
Festigkeitswerte im Spreizkörper ist im 5. Anspruch angegeben, wobei die Maßnahmen
des 4. und 5. Anspruches sowohl jeweils für sich alleine als auch in Kombination
miteinander angewandt werden können.
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Anspruch 6 gibt - vergleichbar mit Ansprnch 3 - eine geometrische
Ausgestaltung des Gewindeganges des Spreizkörpers an.
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In axialer Richtung wird die Anpassungsfähigkeit des Spreizkörpers
an die evtl. unterschiedlichen Belastungen von Gewindegängen oder Gewindegangabschnitten
durch die Maßnahmen des 7. Anspruches erleichtert.
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Ein leichteres Anpassen an Durchmesser-Toleranzen der Holz schraube,
insbesondere an deren Gewindekern-Durchmesser, aber auch allgemein ein leichteres
Verformen in radialer Richtung nach innen wird durch die Maßnahmen des 8. Anspruches
begünstigt.
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Die Maßnahmen der Ansprüche 9 und 10 begünstigen vor allem die Durchsteckmontage.
Durch diese Maßnahme wird die Spreizhülse von dem mit der Befestigungsschraube in
(bis dahin noch loser) Verbindung stehenden Spreizkörper gezogen, so daß ein in
diesem Montagestadium unerwünschtes Aufspreizen der Spreizhülse vermieden wird.
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Die Maßnahmen der Ansprüche 11 bis 14 stellen Hilfen für das Zusammenbauen
von Spreizkörper und Spreizhülse dar.
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Dadurch kann auch die Herstellung preiswert gehalten werden.
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Gcmäß dem 15. Anspruch weist der Spreizkörper vorzugsweise einen Außenkonus
auf und die Spreizhülse ist entsprechend ausgebildet.
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Gcmäß den Maßnahmen des 16. Anspruches kann man die Spreizwirkung
des Spreizkörpers vergrößern.
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Es hat sich herausgestellt, daß man durch die Maßnahmen des 17. Anspruches
den Spreizbereich der Hülse axial erheblich verlängern und dadurch die Auszugskräfte
vergrößern kann.
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Durch die Maßnahmen des 18. Anspruches kann dann das Festlegen des
Dübels besonders in etwas weicherem Wandwerkstoff begünstigen, insbesondere weil
die erwähnten Spreizzungen sich radial tiefer in den Werkstoff einarbeiten können
als die übrige Spreizhülse. Gleichzeitig werden dadurch die radial nach innen gerichteten
Kräfte auf die Spreizhülse vergrößert, was wegen der bereits erwähnten Gesichtspunkten
gerade bei weicherem Wand-Werkstoff besonders erwünscht ist.
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Eine wichtige Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Dübel so auszugestalten,
daß der in einer oder in wenigen Ausfiihrungsformen möglichst für verschiedene Anwendungsgebiete
gleichermaßen geeignet ist, z.B. für das Anbringen in weichem oder hartem Wand-Werkstoff,
insbesondere aber auch für die Durchstcckmontage. Dic Maßnahmen gemäß den Ansprüchen
20 bis 25 zeigen unterschiedliche Merkmale auf, die je für sich oder in Kombination
miteinander das Durchstecken durch ein zu befestigendes Teil (z.B. eine Ilolzverlattung)
begünstigen. In der Praxis ist es üblich, daß z.B. Holzverlattungen mit dem gleichen,
für das Aufbohren von Holz aber weniger geeigneten Steinbohrers die dahinterliegende
Wand durchbohrt werden. Dabei entstehen in der Holzverlattung etwas kleinere lichte
Durchmesser als im Gestein. Dementsprechend würde das Durchstecken der Spreizhülse
dort auf erheblichen Widerstand stoßen. Dies wird
weitgehend verringert
durch die vorerwähnten Maßnahmen, wie in den Ansprüchen 20 bis 24. Dabei werden
durch die Maßnahmen des Anspruches 23 die Vorteile einer ungeschlitzten Hülse mit
denen einer geschlitzten Hülse vereinigt. Bei einer geschlitzten Hülse kann nämlich
ein gcwisser Nachteil bezüglich des Einziehen des Spreizkörpers auftreten; dieser
kann sich nämlich, wenn der Schlitz axial durchgehend ausgebildet ist, mit einem
Teil in diesen Schlitz hineinverformen. Dadurch wird dann in einem Bereich weniger
Material angeboten, was in engen Grenzen zu etwas verschlechterter Spreizwirkung
bzw. zu verringerten Auszugswerten führen kann. Durch eine zackige oder überlappende
Schlitzausbildung wird ein verhältnismäßig gleiches Materialangebot über den gesamten
Umfang des Konus ' des Spreizkörpers erreicht.
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Durch die Maßnahmen des 24. Anspruches, insbesondere durch die scharfkantig
ausgebildete Außenkante der Ringwulst wird eine Art Aufweitstempel für das llolzloch
od.dgl. gebildet, wodurch das nachfolgende Hindurchschieben der Spreizhülse wesentlich
erleichtert wird.
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Durch die Maßnahme des 25. Anspruches wird wegen der Flachseiten eine
verbesserte Verdrehsicherung des Spreizkörpe.rs erreicht, und zwar mit sehr einfachen
Mitteln gerade dann, wenn die größten Einschraubkräfte auftreten.
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Durch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 27 und 28 wird die Möglichkeit
der Verkrallung der Spreizhülse vergrößert, und zwar gemäß dem 28. Anspruch durch
verhältnismäßig geringfügige Profilierung. Dies hat den wesentlichen Vorteil, das
in der eigentlichen Befestigungszone ein vergleichsweise großes Dübel-Werkstoff-Volumen
in gleichmäßiger Weise zur Verfügung steht. Dies ist für die Ereugung hoher Auszugswerte
vorteilhaft.
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Ein gutes Zusammenwirken zwischen Spreizkonus und Spreizhülse ergibt
sich besonders, wenn man die Konuswinkel des
aus Kunststoff bestehenden
Sprcizkörpers gemäß dem Anspruch 35 wählt. Bekannte Ausführungen von Spreizkörpern
aus Metall haben häufig einen vergleichbaren Konuswinkel von etwa 150. Für den erfindungsgemäßen
Dübel in der Kunststoffausführung hat sich dadegen ein Kegelwinkel α von etwa
100 besonders bewährt. Nach einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist der lichte
Winkel des Innenkonus in der Spreizhülse um etwa 2 bis 30 kleiner gegenüber dem
entsprechenden Außenkegel-Winkel beim Spreizkörper (vgl.
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Anspruch 36). Zwar ist bereits bei Wandankern in Metallausführung
bekannt, die Winkel zwischen entsprechenden Innenkonus- und Außenkonus-Flächen um
etwa 2 bis 3° unterschiedlich auszubilden. Bei der Metallausführung von Wandankern
beabsichtigt man damit aber eine linienartige Berührung und dadurch eine Verringerung
der Reibung beim Einziehen. Beim Anmeldungsgegenstand, insbesondere wo sowohl die
Spreizhülse als auch der Spreizkonus aus Kunststoff bestchen und dementsprechend
bei diesen Teilen eine größere Verformbarkeit als bei metall vorliegt, erreicht
man durch die Maßnahmen der Ansprüche 35 und 36 schnell eine großflächige Anlage
zwischen dem Konus des Sprcizkörpers und dem entsprechenden Innenkonus der Spreizhülse
und dementsprechend auch ein schnelles Angreifen dieser hülse an der Bohrlochwand.
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Bei einem stärker abgewandelten, erfindungsgemäßen Dübel ist nach
einer Weiterbildung der Erfindung die Innenhöhlung der Hülse zumindest bereichsweise
im Querschnitt etwa auf den Aussendurchmesser des Befestigungselementes abgestimmt>
wobei sie wenigstens an einer Stelle dieses Bereiches eine im Gewindebereich des
zugehörigen Befestigungselementes radial hineinra -gende Querschnittsverringerung
aufweist und wobei das Befestigungselement am äußeren Ende einen gewindefreien Schaftabschnitt
aufweist, der zumindest etwa dem Gewindeaußendurchmesser entspricht. Dieser Dübel
eignet sich bevorzugt für eine Durchsteckmontage, weil das Befestigungselement etwa
formschlüssig mit der Hülse in der Vormontagestellung verbunden ist, und diese beim
Einbringen in das Wandbohrloch direkt nachschleppt. Die gegebenenfalls vorgesehene
Verbindung zwischen dem Spreizkörper und der Hülse bleibt dadurch praktisch unbelastet
und kann unter Umständen sogar entfallen.
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Zweckmäßigerweisedient als Querschnittsverringerung ein Gewindeabschnitt,
vorzugsweise ein einzelner Innengewindegang, der vorzugsweise auf das Gewinde des
Befestigungselementes abgestimmt ist. Eine Hülse mit einem einzelnen Innengewindegang
läßt sich einfach herstellen, insbesondere auch bei einem aus Kunststoff bestehenden
Dübel.
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Die Maßnahme nach Anspruch 42 erweitert die Funktion der Querschnittsverringerung
der Hülse, indem die Hülse im Bereich der Querschnittsverringerung durch den dort
eindringenden Schaft des Befestigungselementes etwas aufgeweitet und dadurch zu
-sätzlich festgelegt wird. Dabei wird der Wandbohrloch-Quer -schnitt in diesem Bereich
praktisch voll ausgefüllt, so daß der Dübel auch mit Scherkräften stärker belastbar
ist.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Innenhöhlung des
Spreizkörpers mit ihrem Innengewinde zumindest in der Vormontagestellung insbesondere
an ihrem einsteckseitigen Ende verschlossen ist. Dadurch wird verhindert, daß bei
einem nicht gesäuberten Bohrloch Bohrmehl od.dgl. Schmutz in die
Gewindegänge
des Spreizkörpers eindringen kann und dann die Montage des Dübels behindern wird.
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Gegebenenfalls kann das Gewinde des Befestigungselementes sowie gegebenenfalls
das Innengewinde des Spreizkörpers einen sägezahnartigen Querschnitt aufweisen,
wobei die zur Längsachse des Dübels bzw. des Befestigungselementes steilere, zweckmäßigerweise
wenigstens in etwa senkrecht zur Längsachse stehende Flanke zum äußeren Ende weist.
Bei einem derartigen Sägezahngewinde treten bei einer Belastung der etwa senkrecht
zur Längsachse orientierten Preßflanken - d.h. beim Eindrehen der Befestigungsschraube
- praktisch keine radialen Kräfte auf so daß eine den Spreizkörper aufweitende Verdrängungsarbeit
vermieden wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit der Zeichnung sowie aus den Einzelmerkmalen der Ansprüche zu entnehmen.
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Es zeigen in unterschiedlichen Maßstäben: Fig. 1 eine perspektivische
Ansicht eines erfindungsgemäßen Dübels mit von der Ilülse getrenntem Spreizkörper,
Fig. 2 einen Teillängsschnitt eines mit einem herkömmlichen Gewinde versehenen Konuskörpers
mit Schraube, die nicht der Erfindung entsprechen, Fig. 3 eine etwa Fig.2 entsprechende
Ansicht, hier jedoch mit erfindungsgemäßem Gewinde, sowie entsprechend dem erfindungsgemäßen
Dübel; Fig. 4 einen Teillängsschnitt eines Dübels mit lose eingedrehter und Fig.
5 bei fest eingedrehter Befestigungsschraube sowie eingezogenem Spreizkörper, Fig.
5a einen Teillängsschnitt eines Spreizkörpers mit abgewandeltem Innengewinde, Fig.
6 einen halbseitigen Längsschnitt eines Spreizkörpers, Fig. 7 bis 9 stark vergrößert
dargestellt, Teillängsschnitte von Spreizkörpern mit unterschiedlich tolerierten
Befestigungsschrauben, Fig. 10 bis 12 verschiedene Ansichten eines längsgeschlitzten
Spreizkörpers, Fig. 13 einen Teillängsschnitt sowie Fig. 14 eine Seitenansicht und
Fig. 15 eine Stirnseitenansicht eines Spreizkörpers,
Fig. 16 einen
Teillängsschnitt eines in einem Bohrloch befindlichen Dübels mit Schraube, Fig.
17 bis 19 das innere Ende einer Dübelhülse Init verschieden; tief eingezogenen Spreizkörpern,
Fig. 20 eine Stirnansicht auf das innere Ende einer mit einer Einsteckhilfe ausgerüsteten
Dübelhülse sowie Fig. 21 eine Längsschnittdarstellung dieses Dübelhülsenendes, Fig.
22 eine perspektivische Ansicht eines abgewandelten erfindungsgemäßen Dübels, Fig.
23 eine Teillängsschnittansicht eines in einem Bohrloch befindlichen Dübels nach
Fig. 22 in ungespreiztem sowie Fig. 24 in gespreizten Zustand, Fig. 25 einen teilweise
längsgeschlitzten Dübel im Längsschnitt, Fig. 26 eine perspektivische Ansicht eines
abgewandelten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Dübels, Fig. 27 eine
teilweise von einem Steinbohrer durchbohrte Hol zverblendung, Fig. 28 eine Befestigungssfelle
an einer Wand mit einer zu befestigenden Holzverblendung sowie einem angesetzten
Dübel mit Befestigungsschraube, Fig. 29 ein wiederum abgewandeltes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Dübels, Fig. 30 einen Spreizkörper, halbseitig geschnitten
dargestellt, Fig. 31 eine Stirnseitenansicht des in Fig 30 gezeigten Spreizkörpers,
Fig.
32 und 33 stark schematisiert den inneren Endbereich einer längsgeschlitzten Dübelhülse,
Fig. 34 einen in einem Wandbohrloch verankerten Dübel sowie Fig. 34a einen vergrößerten
Ausschnitt des in Fig. 311 gezeigten profilierten Dübelmantels, Fig. 35 einen teilweise
in ein Wandbohrloch eingesteckten Dübel und eine mittels Durchsteckmontage zu befestigende
Holzverblendung, Fig. 36 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie A-A' in Fig. 35,
Fig. 37 einen Teillängsschnitt durch einen Teil des Dübels und einen entsprechenden
Wandabschnitt ähnlich Fig.
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24, wobei dieser Wandwerkstoff hier aus hartem Werkstoff wie Beton
besteht, Fig. 38 einen Teil-Querschnitt durch den Dübel entsprechend der Schnittlinie
B-B' in Fig. 37, Fig. 39 eine Seitenansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispieles
eines erfindungsgemäßen Dübels, Fig. 40 einen zu dem Dübel gem. Fig. 39 zugehörigen
Spreizt körper, Fig. 41 eine Längsschnitt-Darstellung eines stärker abgewandelten
Dübels, Fig. 42 eine etwa Fig. 41 entsprechende Darstellung, hier jedoch mit eingedrehtem
Befestigungselement,
Fig. 43 einen Längsschnitt eines in einem
Wandbohrloch eingesteckten Dübels mit einer mit ihrem Schaft innerhalb der Dübelhülse
befindlichen Befestigungsschraube und Fig. 44 einen teilweise dargestellten Dübel
im Teillängsschnitt.
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Ein in Fig. 1 gezeigter Dübel 1 weist eine Hülse 2 und einen Spreizkörper
3 auf, die hier zur Verdeutlichung voneinander getrennt dargestellt sind.
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Der Spreizkörper 3 ist vom inneren Einsteckende 4 in die Hülse 2 einziehbar,
wobei er mit seinem Außenkonus 8 den Hülsenmantel 5 bereichsweise aufweitet. In
diesem Ausführungsbeispiel ist zur erleichterten Aufweitung die Spreizzone der Dübelhülse
2 geschlitzt. Von dem äußeren Ende 6 der Dübelhülse 2 ist eine Befestigungsschraube
7 durch -steckbar und in den Spreizkörper einschraubbar (vgl. Fig.
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28) . Dazu weist der Spreizkörper ein vorgeformtes Innengewinde auf,
welches das Eindrehen der Schraube 7 erleichtert.
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Zur besseren Erläuterung der Erfindung ist in Figur 2 ein in einem
Futterteil M eingebrachtes Innengewinde J dargestellt, das den Gewindegängen des
Außengewindes 11 einer üblichen. Befestigungsschraube 7 vom Ulnriß her entspricht.
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Da die handelsüblichen Befesti gungsschrauben, insbesondere bezüglich
der Umrißform von deren in den Spreizkörper eindringenden Bereich, mit erlleblicllen
Toleranzen behaftet sind, würden in aller Regel auch bei vorgeformten Innengewinden
J Schwierigkeiten be im Eindrehen auftreten. Deshalb weist das zur Erfindung gehörige
Innengewinde 90 gegenüber bisher bekannten Innengewinden eine andere Form auf und
der wesentliche Unterschied ist im Prinzip gut aus einem Vergleich der Figuren 2
und 3 zu erkennen. Dabei gestattet das erfindungsgemäß ausgebildete Innengewinde
90 auch die Verwendung stark tolerantbehafteter Befestigungsschrauben 7.
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Bei ihm sind die Innengewinde-Zwischenräume 10 im Vergleich zum Uinrißprofil
der Außengewindegänge Ila der Befestigungsschraube 7 mit Axial-Spielraum ausgebildet,
was z.B. auch bei den erfindungsgcmäßen Anordnungen geuiäß Figur 7 bis 9 gut erkennbar
ist. Dieser Axial-Spielraum verteilt sich gleichmäßig über den Gewindebereich (vgl.z.B.
Fig.6-9 u. 23,24 u. 37).
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Bei einer Befestigungsschraube mit Sollmaß (Fig. 9) ist durch die
Zwischenräume 10 ein Axialspiel zwischen der Schraube 7 und dem Spreizkörper vorhanden,
wobei diese axiale Bewegbarkeit der lichten Breite der Zwischenräume 10 entspricht.
Der lichte Abstand der von zueinanderweisenden Innengewindeflanken 12 begrenzten
Zwischenräume 10 ist dabei so bemessen, daß sowohl Schrauben mit toleranzbedingtem
Größtmaß (Fig. 7), als auch solche mit toleranzbedingtem Kleinstmaß (Fig. 8) ohne
Materialverformung, zumindest ohne wesentliche Materialverformung, eingedreht werden
können. Insbesondere entspricht der Abstand a der einander zugewandten inneren Flanken
12a (Fig. 7) des ersten und des letzten Gewindeganges des
Innengewindes
90 etwa dem Abstand der diesen Flanken 12a zugewalldten flanken 13a des Außcngewindes
11 einer toleranzbehafteten Be£estigungsschraube 7 mit Größtmaß. Andererseits entspricht
aber auch der Abstand b der jeweils dem ersten und dem letzten Innengewindegang
zugeordneten Außcnflanken 12b dem Abstand der diesen Flanken 12b zugewandten Flanken
13b des Außengewindes 11 einer toleranzbehafteten Befestigungsschraube 7 mit Kleinstmaß
(Fig.8).
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Dadurch können innerhalb dieser maximalen Toleranzgrenze liegende
Schrauben 7 verwendet werden, ohne daß beim losen Eindrehen eine Materialverforinung
oder Verdrängung stattfindet Die in den Fig. 7 und 8 eingesetzten Flankenabstände
a und b sind hier beispielsweise auf die Mitte der radialen Höhe der Innengewindegänge
bezogen. Die vorerwähnten Abstandsverhältnisse gelten jedoch für jeden Bereich der
entsprechenden Flanken.
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In den Ausführungsbeispielen weist das Innengewinde 9o des Spreizkörpers
3 Gewindezwischenräume lo mit etwa trapezförmigem Querschnitt auf, wobei die Gewindetiefe
etwa der des Gewindes 11 der Befestigungsschraube 7 entspricht.
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Von wesentlicher Bedeutung ist es auch, daß der Spreizkörper 3 zumindest
über einen wesentlichen Teil des Ccwindebereiches etwa axial nachgiebig ausgebildet
ist. Dies kann durch entsprechende Materialauswahl erreicht werden, wobei bevorzugt
Kunststoff in Frage kommt. Beispielsweise kann dabei das Material des Spreizkörpers
einen Elastizitätsmodul von mindestens 7.500 N/mm2 bei einer Zugfestigkeit von minimal
loo N/mm2 aufweisen. Die Nachgiebigkeit des Spreizkörpers 3 bei gleichzeitig ausreichender
Pestigkeit und auch guter Formbeständigkeit des Außenkonus 8 ist bei dem erfindungsgemäßen
Dübel 1 von wesentlicher Bedeutung
Es ist nämlich vorgesehen, daß
bei steigender Belastung eines Innengewinde-Abschnittes zu der zunächst vorhandenen
tragenden Anlagefläche zwischen dem Innen- und dem Außengewinde weitere Abschnitte
des Außengewindes am Innengewinde zum Tragen kommcn. Diese Belastung tritt beim
Einziehen des Spreizkörpers 3 in die hülse 2 auf.
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Der vorerwähnte Vorgang ist gut anhand der Fig.4 und 5 überschaubar.
Zunächst "trägt" in dem Auführungsbeispiel gemäß Fig. 4 nur die dem ersten in der
Hülse befindlichen Gewindegang des Innengewindes 9o zugeordnete Innenflanke 12a.
Beim weiteren Einziehen des Spreizkörpers 3 vergrößert sich zunehmend die von der
Schraube 7 auf den Spreizkörper 3 zu übertragende Zugkraft. Dadurch tritt eine erwünschte
Verformung in dem Gewindebereich des Spreizkörpers 3 auf, wobei sich weitere Gewindegänge
des Innengewindes 9o an die Gewindegänge des Außengewindes 11 der Befestigungsschraube
7 anlegen. Damit wird die tragende Anlagefläche des Innengewindes vergrößert, s.,
daß sich schließlich etwa die in Fig. 5 gezeigte Sitation einstellt, bei der sich
das Innengewinde 9o dUlLZl Verformung praktisch vollständig dem Außengewinde 11
der Dcfestigungsschraube 7 angepasst hat. Gegebenenfalls kaii dabei auch das in
Fig. 5a gezeigte Innengewinde 9oa wegen seiner unter Umständen günstigeren Anpassbarkeit
bci der Verformung vorteilhaft eingesetzt werden. Dieses Gewinde 9oa weist gerundete
Obergänge der Gewindeflanken 12 zu den Zwischenräumen des Innengewindes 9oa auf.
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Wegen der an sich gegensätzlich Forderungen, nämlich einerseits die
erwünschte Verformbarkeit im Gewindebereich und andererseits aber eine gute Formstabilität
des Außenkonus, kann es bei bestimmten Anwendungsfällen zweckmäßig sein, wenn der
Spreizkörper eine Fasereinlage od.dgl. Armierung aufweist, die vorzugsweise im Konusbereich
gelagert ist.
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Um die Verformbarkeit des Spreizkörpers 3 in axialer Richtung zu erleichtern,
kann er auch eine Schwächungsstclle 15 aufweisen, die, wie in Fig. 6 gezeigt, zweckmäßigerwei
se durch eine uinl aufende, randoffene Radial ringnut 16 gebildet ist. Diese befindet
sich hier etwa im mittleren Bereich der axialen Erstreckung des Spreizkörpers 3.
Durch diese Schwächungsstelle 15 kann sich der Spreizkörper 3 bei einer Belastung
in seinem Gcwindebereich insgesamt etwas in seiner Länge mitverändern, so daß die
Verformung im eigentlichen Gewindebereich gegebenenfalls reduziert werden kann.
Außerdem ist durch eine oder mehrere derartigerSchwächungsstellen eine Aufteilung
des Spreizkörpers in mehrere axiale Bereiche geschaffen, in denen die Bemessung
de-- Innengewinde-Zwischenräume lo nur auf die in diesem axialen Bereich auftretende
Toleranzabweichung des Außengewindes 11 der Befestigungsschraube 7 abgestimmt sein
muß. Die Gesamtlängenabweichung eines Schraubenaußengewindes hängt bei gegebener
Einzeltoleranzabweichung benachbarter Gewindegänge nämlich auch von der Anzahl der
Gewindegänge ab. Umso kleiner die axiale Erstreckung der durch Schwächungsstellen
begrenzten Bereiche des Spreizkörpers ist, je kleiner kann dann auch der durch die
Zwischenraume lo gebildete Spielraum sein.
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Bei Belastung verformen sich ,lann die Schwächungsstellen verstärkt,
so daß auch dadurch eine gute Anpassung mit zunehmender Vergrößerung der tragenden
Anlagefläche der Gewinde erreicht wird.
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Der Außenkonus 8 ist in etwa an einen in der Ilülse 2 befindlichen
Innenkonus angepaßt, wobei der Konuswinkel des Außenkonus 8 nur ca. 20 bis 30 größer
ist als der Konuswinkel ß des Innenkonus der Hülse 2 (Fig. 25, 10, 14, 16). Dadurch
wird beim Einziehen des Spreizkörpers 3 in die Hülse 2 schnell eine großflächige
Anlage der beiden Konusflächen und auch ein schnelles Angreifen
der
Ilülse an der Bohrlochwand erreicht.
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Um die Aufspreizung der Hülse 2 noch zu verstärken, kann die Gewindebohrung
des Spreizkörpers 3 sich zu ihrem durchmessergrößtem Ende hin konisch verengen,
wie dies in Fig. 13 gezeigt ist. Dabei sind dort axialorientierte Schlitze 17 vorgesehen
(Fig.14, 15), die eine Aufspreizung des Konuskörpers crlcichtern. Die von der Befestigungsschraube
7 bewirkte Aufspreizung des Konuskörpers wird auf die Hülse 2 übertragen, so daß
diese einerseits durch das axiale Einziehen des Spreizkörpers 3 und zusätzlich auch
durch dessen radiale Aufspreizung aufgeweitet wird. Bei geringem Einziehweg kann
dadurch schon eine gute Verankerung des Dübels 1 erzielt werden.
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Fig. 14 läßt erkennen, daß sich an den Außenkonus 8 ein zylindrischer
Abschnitt 18 anschließt, dessen Durchmesses etwa dem Außendurcbmesser der Hülse
2 entspricht (Fig. 16). Dieser zylindrische Abschnitt 18 hält den llülsenmantel
auch bei über den Konusbereich in die Ilülse eingezogenem Spreizkörper 3 in Spreizlage,
so daß dadurch die axiale Erstreckung der wirksamen Anpressfläche an die Bohrlochwandung
vergleichsweise groß ist.
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Des Dübel 1 ist an sich aus einer Einheit aus Hülse 2 und Sprikörper
3 gebildet, wie dies z.B. in Fig. 22 und 25 erkennbar ist. Zur Verbindung dieser
beiden Teile sind in Einsteckrichtung wirkende Mitnehmerelemente 19 vorgesehen (Fig.
13, 14, 16), die im Ausführungsbeispiel einesteils durch zwei gcgenübeiliegende,etwa
radial vorstehende Nasen 20 gebildet sind. An ihrer dem Einsteckende 4 zugewandten
Seite weisen diese Nasen 20 Anschlagflächen 21 und gegenüberliegend, zum äußeren
Ende 6 weisend, Auflaufschrägen 22 auft Zu den Mitnehmerelementen 19 gehören andererseits
auch in der Hülse 2 vorgesehene, fensterartige Ausnehmungen 23 (Fig. 17 bis 19),
die mit den Nasen 20 des Spreizkörpers 3 zusammenarbeiten. Die Nasen 20 rasten schon
beim losen Einstecken
des Spreizkörpers 3 in die Ausnehmungen 23
der hülse 2 ein; dabei erfolgt noch keine Aufspreizung der Ilülse 2 (Fig. 16). Durch
die vorbeschriebene "Verrastung" der beiden Dübelteile miteinander wird auch verhindert,
daß der Spreizkörper 3 beim Eindrehen der Befestigungsschraube 7 mitdrcht, weil
die Hülse 2 bereits nach dem Einstecken in das Wandbohrloch 24 z.B. durch Rippen
25 (Fig. 1) od.dgl. Verdrehschutz bereits etwas festgelegt ist.
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Zum lagerichtigen Zusammcnfügen der Hülse 2 und des Spreizkörpers
3 sind an der Hülse 2 Einsteckhilfen 26 vorgesehen (Fig. 17 bis 21). Dazu dienen
jeweils in axialer Richtung mit den fensterartigen Ausnehmungen 23 fluchtende, etwa
V-förmige Randausnehmungen 27 des dem Einsteckende 4 des Dübels zugewandten Randes
der Hülse 2.
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Fig. 17 bis 19 zeigen in verschiedenen Phasen, wie die Randausnehmungen
27 durch die auf ihre Schrägen auflaufenden Nasen 20 den Spreizkörper 3 in radialer
Richtw1g zentrieren, so daß die Nasen in die fensterartigen Au..iehmungen 23 geführt
werden und dort einrasten. Bei dem in Fig. 20 und 21 gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die Randausnehmungen 27 durch den Außenmantel der Hülse verdeckt. Dabei haben''diese
Randausnehmungen 27 eine geringere radiale Tiefe als die Wandungsstärke der Hülse
2.
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Die innen eingezeichneten Pfeile sollen die Zentrierwirkung verdeutlichen.
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Die Fig. 22 bis 24 lassen an der Hülse 2 eine Spreizzunge 28 erkennen.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Hülse 2 ist dabei vorzugsweise eine weitere
Spreizzunge 28 vorgesehen. Diese sind radial von dem Konuskörper aufspreizbar, wobei
die Nasen 20 mit ihren Auflaufschrägen 22 die freien Enden der Spreizzungen 28 beim
Einziehen des Spreizkörpers untergreifen (Fig. 24). Die Zungen 28 sorgen für eine
zusätzliche Verankerung des Dübels 1, die insbesondere beim Festlegen in weicheren
Baustoffen vorteilhaft sein kann.
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Der erfindungsgemäße Dübel 1 eignet sich auch gut für eine sogenannte
Durchsteckmontage, bei der, wie in Fig. 28 und 35 erkennbar, der Dübel 1 mit zum
Teil eingedrehter Befestigungsschraube 7, jedoch ungespreizter Hülse 2 durch das
zu befestigende Teil hindurch in das Wandbohrloch 24 eingebracht wird. Beim Durchbohren
des zu befestigenden Teiles, das z.B. aus einer llolzverlattung 31 od.dgl. bestehen
kann (Fig.27), und beim gleichzeitigen Bohrcn des Wandloches 24, werden üblicherweise
Steinbohrer 29 mit speziellen Schneidflächen verwendet. Es entsteht dadurch in dem
Holz ein etwas kleinerer lichter Bohrlochdurchmesser als im Gestein. Dadurch kann
das Durchstecken des Dübels 1 dort auf erheblichen Widerstand stoßen. Deshalb sind
bei dem erfindungsgemäßen Dübel 1 verschiedene Mittel vorgesehen, um die Reibung
insbesondere an dem Durchsteckteil (z.B. Holzverlattung 31) zu verringern. Dazu
kann die Dübelhülse 2 einen oder mehrere axiale, vom äußeren Ende über einen axialen
Abschnitt sich erstreckende Schlitze 30 (z.B. Fig. 28 und 29) aufweisen, deren Breite
auf die durch Verformung zu überbrückende Radialtoleranz abgestimmt ist. Die Dübelhülse
2 kann dadurch beim Durchstecken durch das Bohrauch in der Ilolzverlattung 31 etwas
radial nachgeben, so daß der Durchsteckwiderstand dadurch verringert ist. Die Schlitze
30 können dabei auch eine zick-zack-förmige (Fig.
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29) und/oder eine überlappende (Fig. 32 und 33) Randpiufilierung 32
aufweisen. Durch die zackige Schlitz-;Ü,Uildung bzw. überlappcnde Schlitzausbildung
wird ein verhältnismäßig gleiches Materialangebot über den gesanften Umfang des
Konus 8 erreicht. Dadurch können die Vorteile einer ungeschlitzten Hülse mit denen
einer geschlitzten Hülse vereinigt werden.
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Als weiteres Mittel zur erleichterten Durchsteckmontage kann im durchmessergrößten
Bereich des Spreizkörpers 3 eine radial-vorstchende Ringwulst 33 - wie in Fig. 30
erkennbar
- vorgesehen sein. Diese weist an ihrer der Hülse 2
zugewandten Seite eine Spreizschräge 34 und an ihrer dem Einsteckende zugewandten
Seite eine scharfkantig ausgebildete Außenkante 35 auf. Die radiale höhe der Ringwulst
33 ist dabei auf die Durchmesserverhältnisse der Bohrungen des Durchsteckteiles
(31) und des Wandbohrloches 24 bzw. deren Durchmesserunterschiede nach dem Bohren
bei einer Durchsteckmontage abgestimmt.
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Beispielsweise kann bei einem größten Konusdurchmesser des Spreizkörpers
3 von 7,8 mm der Außendurchmesser der kreisringförmigen Wulst 33 8,1 mm betragen.
Die Ringwulst 33 dient beim Durchstecken des Dübels 1 durch das Durchsteckteil (z.B.
Ilolzverlattung 31) zum Aufweiten des gegenüber dem Wandbohrloch 24 etwas engeren
Loches in der Holzverlattung 31 od.dgl. Dadurch wird das Hindurchschieben der Hülse
2 wesentlich erleichtert. Auch bei diesen, mit einer Ringwulst 33 versehenen Spreizkörper
3 kann die Hülse mit dem schon vererwähnten Schlitz 30 versehen sein "der ebenfalls
zum erleichterten Durchstecken des Dübels 1 beiträgt. Schließlich kann die Hülse
2 zum gleichen Zwecke aber auch zumindest in @inem Bereich ihrer axialen Erstreckung
eine durch m ~crverringerung aufweisen.
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Ei Querschnitt einer zum Teil in ein Wandbohrloch 24 und zum Teil
noch in einem zu befestigenden llolzteil befindlichen Hülse 2 zeigt Fig. 36. Der
Schnitt verläuft dabei entsprechend der Schnittlinie A-A' in Fig. 35.
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Deutlich ist dabei der in dem Holz 37 gegenüber dem Wandbohrloch 24
geringere Durchmesser des llolzbohrloches erkennbar. Um trotz dieser Bohrlochverengung
im Bereich des Holzes 37 einen vergleichsweisen geringen Durchsteckwiderstand zu
erhalten, weist hier die hülse 2 eine besondere Längsprofilierung 38 auf, die ein
elastisches, radiales Nachgeben des Hülsenmantels 5 begünstigt. Der Mantel wird
dabei in dem engeren Holzbohrloch etwas radial zusammengedriickt,
wobei
cr sich etwa zichharmonikaartig verformt.
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Fig. 31 und'z.B. auch Fig, 28 lassen erkennen, daß der sich an den
Konus 8 des Spreizkörpers 3 anschließende zylindrische Abschnitt 18 etwa tangential
orientierte Flachseiten 36 aufweist, die ein Mitdrehen der Dübeleinheit beim Anziehen
der Befestigungsschraube 7 behindern kann.
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Neben den oft erheblichen Toleranzen bezüglich der axialen Abstände
der Gewindegänge lla der Befestigungsschraube 7, weist diese in der Regel auch größere
Toleranzen ihres Gewindekerndurchmessers auf. Zur Lösung dieses Problemes kann wie
in Fig. lo bis 12 gezeigt, der Spreizkörper 3 längsgeschlitzt (Schlitze 17a) ausgebildet
sein, so daß durch Aufweiten eine gute Anpassung an unterschiedliche Kerndurchmesser
möglich ist.
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Im Spreizbereich des Dübels 1 kann zur Verbesserung der Auszugswerte
auch eine Außenprofilierung vorgesehen sein (Fig. 34, 34a), die hier durch eine
nur geringfügig -z.B. o,2mm - radial vorstehende sägezahnartige umlaufende Rippung
39 gebildet ist, deren etwa radial orientierte Flächen zum äußeren Ende der Hülse
2 weisen.
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Wegen des gleichmäßigen Spreizeffektes und der flächigen Anlage an
der BohrlochwXndung bei dem erfindungsgemäßen Dübel 1, kann man vorteilhaft mit
dieser geringen Profiltiefe t auskommen.
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Insbesondere bei Weichbaustoffen kann ein etwas verlängerten Schaft
der Dübelhülse 2 vorteilhaft sein. Die eigentliche Spreiz- und Haltezone wird dadurch
etwas tiefer in das Wandbohrloch verlegt, so daß eine über mäßige Randbelastung
des Wandwerkstoffes vermieden wird.
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Bei üblichen llolzschrauben kann gemäß den Norm-Vorschriften ein Gewindegang
bereits eine Toleranz von - 0,2 mm haben.
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Bei fünf Gewindegängen kann dies bereits eine Toleranz von 2 mm ausmachen,
was schon in der Größenordnung der Stcigung eines Gewindeganges liegt. Wie bereits
erwähnt, sind auch zahlreiche iolzschrauben im Handel, bei denen die Toleranz noch
größer ist als es den Normvorschriften entspricht.
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Es ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, daß bei dem vorbeschriebenen
Dübel Holzschrauben mit den vorerwähnten Toleranzen ohne weiteres Verwendung finden
können und daß dennoch diejenige Verdrängungsarbeit bei dem Eindringen der Befestigungsschraube
weitestgehend vermieden werden kann, die bei bisher bekannten Kunststoffdübeln aufgewandt
werden muß.Dabei kann nicht nur ein typisches Holzschraubengewinde bei einem Befestigungselement
Verwendung finden, sondern auch z.B. ein Rundgewinde od.dgl., das entsprechend große
Steigungen hat, um sich in einem angepaßten Gewinde des Spreizkörpers 3 festlegen
zu können.
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Dabei ist ein wesentlicher Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung,
daß das Innengewinde 90 des Spreizkörpers 3 im unverformten Zustand absichtlich
von dem Verlauf des zugehörigen Außengewindes 11 der Befestigungsschraube od.dgl.
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abweicht, und zwar unter Berücksichtigung von deren praktischem Toleranzbereich.
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Wie praktische Versuche gezeigt haben, erfolgt währcnd des ersten
Eindrehens der Befestigungsschraube keine praktisch nennenswerte Verformung dieses
Innen gewindes 90, wobei dennoch eine genügend genaue axiale Verbindung zwischen
der Befestigungsschraube od.dgl. und dem Spreizkörper 3 erreicht wird, um den gesamten
Dübel 1 in sein Befestigungsloch einstecken und in die gewünschte Position legen
zu können.
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Während des Festziehens der Befestigungsschraube erfolgt dann in erwünschter
Weise eine gewisse Verformung der Gewindegänge 90 und des zugehörigen Teiles des
Spreizkörpers 3.
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Dadurch erreicht man, daß möglichst viele, zweckmäßigerweise sogar
alle Gewindegänge beansprucht werden. Dcnnoch bleibt dieser Einschraub- und Festlegungsvorgang
der Schraube verhältnismäßig leichtgängig. Ein weiterer wesentlicher Gesichtspunkt
der Erfindung ist dabei, daß einerseits kein harter, spröder und auch kein zu zäher
Kunststoff für den Spreizkörper 3 Verwendung findet, dieser aber andererseits zum
einen die Belastungen seiner Innengewindegänge 90 aushält, andererseits soweit elastisch
verformbar ist, daß sich sein zentraler Bereich anpassen kann, wie es insbesondere
gut aus einem Vergleich der Figuren 4 und 5 hervorgeht. Dabei wird bei der Erfindung
systematisch die Zusammenarbeit zwischen dem Außenkonus 8 des Spreizkörpers 3 und
dem Innenkonus der Spreizhülse 2 ausgenutzt in dem Sinne, daß dabei entstehende
radial nach innen gerichtete Kräfte für eine Anpassung des innercnRcreiches des
Spreizkörpers 3 an die Außenkontur der Befestigungsschraube 7 mitwirken, wie man
es ebenfalls besonders gut aus Fig. 5 erkennen kann.
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Ferner gehört mit zur Erfindung der Gesichtspnnkt, daß die vorbeschriebene
Wirkungsweise, insbesondere bei Anbringung 'cs Dübels 1 in harten Werkstoffen wie
Beton, ohne besondere Schwierigkeiten möglich ist, wobei sich herausgestellt hat,
daß die Auszugskräfte bei derartigen Dübeln normalerweise mindestens genau so groß
sind, in der Regel sogar etwas besser sind als bei vergleichbaren einstückigen Kunststoff-Dübeln
bekannter Bauweise. Ferner gehört mit zu der Erfindung, daß bei sehr weichen Baustoffen
wie Porenbeton, deren Festigkeit unterhalb von 35 kg/cm2 liegt, besondere Maßnahmen
vorsorglich getroffen werden sollten, die dafür sorgen, daß die Anpassung des Innengewinde-Bereiches
des Spreizkörpers 3 an die Außenkontur der Befestigungsschraube 7 entsprechend den
Figuren 4 und 5 auch dann erfolgt, wenn der Werkstoff der umgebenden Wand etwas
weicher ist. Erfindungsgemäß muß also dafür Sorge getragen werden, daß der
Spreizkörper
3 genügend zäh und stabil ist, andererseits, daß genügend kräftig nach innen gerichtete
Radialkräfte wirksam werden. Eine Maßnahme zur Begünstigung ist die Auswahl von
Kunststoffen mit den im 4. Anspruch angegebenen physikalischen Konstanten. Eine
andere Maßnahme ist im Zusaminenhang mit den Figuren 23 und 24 dargestellt und bcschricben.
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Ein wesentliches crfinderisches Merkmal besteht im folgenden: Das
von dem mit einem Zylinderabschnitt 18 versehenen Spreizkörper 3 und der Hülse 2
in deren unverforintem Zustand in einem axialen Abschnitt 41 des späteren Anpreßbereiches
umfaßte Volumen ist etwas größer als das zugeordnete Volumen des Wandbohrloches
24 im gleichen axialen Abschnitt 41 dieses Anpreßbereiches. Dabei wird davon ausgegangen,
daß der Zylinderabschnitt 18 des Spreizkörpers 3 wenigstens eine Länge e1 von einem
Drittel des Durchmessers D5 dieses Abschnittes aufweist und daß das entsprechende
Wandbohrloch 24 nicht die üblichen Toleranzabmessungen überschreitet. Dabei würde
sich der Dübel 1 beim Einziehen des Spreizkörpers 3 in die Hülse 2, wenn man dies
außerhalb eines Wandbohrloches 24 ausführt, derartig spreizen, daß in diesem Abschnitt
41 radial ein Volumen am Dübelwerkstoff vorsteht, das etwa der Wanddicke d der Hülse
2 in diesem Bereich entspricht.
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Vgl. insbesondere die Figuren 23, 24 sowie 37 und 38. Dabei ist der
Durchmesser des Zylinderabschnittes 18 des Spreizkörpers 3 wenigstens nahezu gleich
dem Durchmesser D4 der Dübelhülse im unverformten Zustand. Wenn man diesen Vorgang
innerhalb des Dübelbohrloches 24 durrhfii11rt, bietet dementsprechend der Dübel
1 zumindest etwa über die länge 1 1 des Zylinderabschnittes 18 des Spreizkörpers
ein vor allem in radialer Richtung Druck ausübendes überschüssiges Volumen im Vergleich
zum entsprechenden Volumen des Wandbohrloches 24 an. Dementsprechend verformt sich
vor allem der Spreizkörper 3, und zwar paßt er sich mit seinem Innengewinde einerseits
dem Außengewinde 11 der zugehörigen Befestigungsschraube 7 an andererseits preßt
der Spreizkörper 3 die Ilülse 2 dort gegen das Wandbohrloch 24 an und legt damit
den Dübel 1 in zumindest
einem axialen Abschnitt 41 gesichert
fest. Wie sich in Versuchen herausgestellt hat, kommt es auch dann noch zu einem
sicheren Festlegen und zu hohen Auszugswerten des Dübels, wenn ungünstige Verhältnisse
vorliegen.
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Solche ungünstigen Verhältnisse im Rahmen der zulässigen Toleranzen
können z.B. das Zusammentreffen eines Wandbohrloches 24 mit groß ausgefallenem Bohrloch-Durchmesser
zusammen mit der Verwendung einer Befestigungsschraube 7 mit kleinem Gewindegang-Durchmesser
sein. Diese erfindungsgemäße Ausbildung wird noch durch weitere Maßnahmen begünstigt.
Wie gut aus Fig. 34 erkennbar, ist die Hülse 2 im wesentlichen zylindrisch mit etwa
glatter Mantelfläche 40 ausgebildet. Sie weist zwar einen Abschnitt ihres Spreizbereiches
auf, der mit einer Wandverankerungshilfe, nämlich einer Rippung 39 versehen ist.
Diese ist aber beim erfindungsgemäßen Dübel nur geringfügig radial profiliert. Es
handelt sich um eine in Achsrichtung sägezahnförmige Rippung 39, deren radial orientierte
Flächen zum äußeren Ende 6 der hülse 2 weisen. Dabei ist die Profiltiefe t der Rippung
39 nur etwa 0,2 mm groß vorgesehen (Fig. 34a). Stärkere Einschnitte, umlaufende
Nuten od.dgl.
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Profilierung des Dübel-Außenmantels sind also vermieden.
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Die vorstehend erörterten, erwünschten Volumenverhältnisse erreicht
man nach einer Ausbildung der Erfindung gut dadurch, daß sich beim unverformten
Dübel 1 der Schraubenschaft-Durchmesser D1 zum Durchmesser D2 des Wandbohrloches
und zum Dübeldurcmesser D4 zumindest in etwa wie 3:5:4 verhalten. Außerdem verhält
sich - vgl. Fig. 34 und Fig. 19 - der Schraubenkopf-Durchmesser D3 zum Wandbohrloch-Durchmesser
D2 und zum Dübeldurchmesser D4 zumindest in etwa wie 6:5:4. In der Praxis bedeutet
dies, daß z.B.
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bei einem Dübel mit dem Durchmesser D4 = 8 mm'der Schraubenkopf-Durchmesser
D3 = 11,8 mm, der Wandbohrloch-Durchmesser D2 = 10 mm und der Schraubenschaft-Durchmesser
D1 etwa 6,6 mm sind. Dies hat zum einen den Vorteil, daß der Schraubenkopf-Durchmesser
D3 soviel größer ist als der Wandloch-
Durchmesser D2, daß man
häufig auf eine Unterlegscheibe verzichten kann. Es bringt andererseits mit sich,
daß der Bereich der Gewindegänge 11 der Bcfestigungsschraube 7 schon sehr nahe am
Rand des Dübels zu liegen kommt. Diese an sich nicht unbedenkliche Maßnahme wird
jedoch in der Erfindung zu einem weitcrcn Vorteil ausgenutzt. In Vcrbindung mit
der besonderen Ausgestaltung des Innengewindes 90 des Spreizkörpers 3 ergeben sich
vergleichsweise kurze Wege für die einzelnen an der Verformung teilnehmenden Teilchen
des Spreizkörpers 3.
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Wie bereits erläutert, besitzt der Zylinderabschnitt 18 des Spreizkörpers
3 nach einer erfindungsgemäßen Ausgesteltung einen Durchmesser D5, der zuminest
etwa gleich dem Außendurchmesser D4 des Dübels 1 bzw. der Dübelhülse g]eich ist
vgl. Fig. 19 und 23). Die vorstehend beschriebenen, die hohen und gleichmäßigen
Auszugswerte begünstigenden Volumenverhältnisse kann man nach einer erfindungsgemäßen
Weiterbildung des Dübels 1 durch folgende Maßnahmen erreichen. Bei verformtem Dübel
1 besitzt die Dübelhülse 2 im Spreizbereich eine Wandstärke d von etwa 0,8 mm bei
Dübeln mit kleinem Dübeldurchmesser D4 und eine mit größer werdendem Dübeldurchmesser
D4 zunächst größer werdende Wandstärke d, die bei Dübeln mit einem Dübeldurchmesser
D4 von 10 mm und größer d = 1,6 mm beträgt. In Fig. 37 ist am äußersten Ende der
Hülse 2 die Wandstärke mit d2 bczeichnet. Dieser äußerste Auslaufbereich der Hülse
ist für die Charakterisierung jedoch weniger geeignet. Charakteristisch ist der
im konischen Bereich liegende Wert der Wandstärke d bzw. der die volle Wandstärke
erfassende Wert dl (Fig. 37). Die in Rede stehende Wandstärke d betrifft also die
volle Wandstärke dl oder die mittlere Wandstärke d im konischen Bereich, nicht die
aus dem einen oder anderen Grund abgeschwächte Wandstärke d2 am inneren Ende der
Hülse (vgl. auch z.B. Fig. 20).
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Untcr Dübeln mit kleinem Durchmesser sollten dabei solche mit D4 von
etwa 6 mm verstanden werden) unter Dübeln mit größerem Durchmesser solche mit einem
Durchmesser D4 von 10 mm und mchr. Die zu den erläuterten Volumenverhältnissen beitragende
Wandstärke d beläuft sich also bei Dübeln von einem Durchmesser D4 von etwa 6 mm
auf d von etwa 0,8 mm, steigt dann etwa lincar an mit steigendem Dübeldurchme'sser
bis bei Dübeln mit D4 von 10 mm auf d = 1,6 mm und bleibt dann im wesentlichen konstant
bei noch größcren Dübeln.
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Die vorerörterte, erfindungsgemäße Ausgestaltung des Dübels 1 mit
seinen Durchmesserverhältnissen, denen seiner Hülse 2 und seines Spreizkörpers 3
sowie der Wandstärke d dieser Ilülse 2 und den Volumenverhältnissen von Dübelwerkstoff
und Wandbohrloch im Anpreßbereich 41 wirken ineinandergreifend und in einzelnen
Kombinationen oder in Gesamtkombination unterstützend zusammen. Auch wenn der axiale
Abschnitt 41 des Anpreßbereiches (vgl. Fig. 34) verhältnismäßig lang, z.B.
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erfindungsgemäß von der Länge eines Dübel-Durchmessers D4 oder noch
länger ist und wenn dadurch sehr günstige, d.h: große Auszugswerte erreicht werden,
braucht dennoch keine allzu große Verformung des Werkstoffes der Dübelhtilse 2 und
des Spreizkörpers 3 durchgeführt zu werden. Dementsprechend kommt man mit viel geringerem
Kraftaufwand als bei vcrgleichbaren Kunststoff-Dübeln aus. Dcnnoch kann man foleranze,
z.B.
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groß ausgefallene Bohrloch-Durchmesser oder klein ausgefallene Befestigungsschrauben
gut überbrücken. Das hängt auch etwas damit zusammen, daß beim erfindungsgemäßen
Dübel die Verdrängung des Dübel-Werkstoffes nicht innen an der Angriffsfläche der
Befestigungsschraube hauptsächlich bewirkt und am Mantelbereich des Dübels bei der
Wandung des Bohrloches 24 zur Wirkung gebracht werden muß; vielmchr wird, im Vergleich
zum einstückigen Kunststoff-Dübel, beim erfindungsgemäßcn Dübel die Verdrängung
auch teilweise in den Gewindebereich verlegt. Die Verformungen finden am erfindungsgemäßen
Dübel mehr in der Nähe derjenigen Stellen statt, wo die entsprechende Krafteinleitung
erfolgt, wozu auch die konische Ausbildung des Spreizkörpers 3 und der vergleichsweise
dicke Schraubenschaft mit beitragen. Diese günstigen Verhältnisse werden auch nicht
nachteilig beeinflußt,
wenn der Axialabschnitt 18 bzw. der gesamte
Spreizkörper 3 und sein Innengewinde 7 eine entsprechend große axiale Erstreckung
haben. Diese größere axiale Erstreckung, insbesondere die entsprechende Länge des
Zylinderabschnittes 18 begünstigen jedoch die Größe der Auszugswerte.
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In den Figuren 23 iid 24 ist ein Dübel 1, der mit zwei gegenüberliegenden
Zungen 28 ausgerüstet ist (vgl. Fig. 22) dargestellt, wie er in einem vergleichsweise
weichen Wandwerkstoff wie Porenbeton wirkt. Dabei sind dessen Spreizhiilse 2 und
Spreizkörper 3 aus geeigneten zähen, elastischen Kunststoffen angefertigt. In Fig.
37 erkennt man gut, wie der gleichermaßen mit Zungen 28 ausgerüstete Dübel 1 in
einem harten Wandwerkstoff wie Beton zur Anlage gebracht ist. Wein die Hülse 2 und
der Sprei zkörper 3 entsprechend den Darstellungen nach Fig. 28 bis 31 bzw. 28 bis
36 für eine Durchsteckmontage ausgebildet ist, ist ein solcher Kunststoff-Dübel
universell anwendbar, nämlich sowohl bei harten als auch weichen Werkstoffen als
auch bei einfacher wie auch bei Durchsteckmontage. Dabei ist jedoch der erfindungsgemäße
Dübel hinsichtlich seines Gesamtaufwandes zl,r Herstellung und Montage preisgünstig.
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Man kann den erfindungsgemäßen Dübel auch gut als komplette, mit der
Befestigungsschraube 7 bereits versehene Befestigungseinheit zusammenstellen und
so in den Verkehr bringen.
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Man hat dann eine gewisse Gewähr dafür, daß eine Befestigungsschraube
der passenden Größenordnung verwendet wird, wodurch auch die entsprechenden Mindest-Auszugswerte
gesichert sind. Unter "passender Befestigungsschraube 7" wird dabei jedoch nicht
eine bezüglich ihrer Toleranzen besonders auf das Spreizkörper-innengewinde ausgewählte
Schraube verstanden. Es geht nur darum, daß die Schraube der passenden Größenordnung
bereits beim Dübel vorgesehen ist.
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Eine stärker abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Dübels la zeigt in einer Seitengesamtansicht Fig. 39 und im Längsschnitt insbesondere
Fig. 41. Auch dieser Dübel la hat einen Spreizkörper 3a und eine Hülse 2a. Im Gegensatz
zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen weist hier jedoch die Innenhöhlung
42 der Hülse 2a eine radiale nach innen weisende Querschnittsverringerung 43 auf.
Diese greift zumindest in der Vormontagestellung (Fig. 42), in der die Befestigungsschraube
7a die Hülse 2a durchgreift und lose in den Spreizkörper 3a eingeschraubt ist, in
das Außengewinde 11 der Befestigungsschraube 7,7a ein. Dadurch ist eine direkte
axiale Verbindung zwischen der Hülse 2a und der Befestigungsschraube 7 geschaffen,
die insbesondere bei einer Durchsteckmontage vorteilhaft ist. Dabei können nämlich
erhebliche Übertragungskräfte zwischen dem Befestigungselement und dem Dübel auftreten,
da häufig die Durchsteckbohrung durch den zu befestigenden Gegenstand vergleichsweise
eng ist und dementsprechend die Hülse beim Durchstecken klemmt.
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Bei dem eingangs beschriebenen Ausführungsbeispiel schleppt der Spreizkörper
3 die Hülse beim Einstecken in ein Wand -lUch ach. Als Verbindung zwischen Spreizkörper
3 und Hülse 2 sina dabei fensterartige Ausnehmungen 23 und darin einrastende Nasen
20 vorgesehen (vgl. z.B. Fig. 17 - 19). Diese Verbindung wird nun durch die direkte
Verbindung des Befestigungsclementes und der Hülse 2a bei einer Durchsteckmontage
praktisch entlastet. Dadurch kann eine zusätzliche Verbindung zwischen der Dübelhülse
und dem Spreizkörper entfallen.
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Der in der Hülse 2a vorgesehene axiale Schlitz 44 (Fig. 39) bildet
in diesem Falle - insbesondere bei der strichliniert angedeuteten, randoffenen Ausführung
- lediglich'eine Führung für die darin eingreifende Nase 20a des Spreizkörpers 3a,
und somit eine Verdrehsicherung zwischen der Hülse 2a und dem Spreizkörper 3a. Auch
bei der am Einsteckende verschlossenen Ausführung des Schlitzes 44 ist eine wesentliche
axiale Haltefunktion (Schleppfunktion) hier nicht vorgesehen.
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Entsprechend sind auch die Nasen 20a ausgebildet, die am einsteckseitigen
Ende keine Anschlagflächen aufweisen (vgl. auch Fig. 44) . Die Verbindung (Schlitz
44, Nase 20a) dient im vorliegenden Falle zum Komplettieren des Dübels, das heißt
zur Bildung einer Dübeleinheit bestehend aus dem Spreizkörper 3a und der Hülse 2a.
Die Länge des Schlitzes 44 ist auf die Einzugslänge des Spreizkörpers 3 abgestimmt.
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Um ein Eingreifen der Querschnittsverringerung 43 in das Gewinde 11
sicherzustellen, ist die Innenhöhlung 42 der Hülse 2a zumindest im Bereich der Querschnittsverringerung
43 im Querschnitt auf den Kerndurchmesser des Gewindes der Befestigungsschraube
7 abgestimmt. Im übrigen ist der Schaft- bzw. der Gewindeaußendurchmesser dl auf
den lichten Durchmesser d der Innenhöhlung 42 abzestimmt. Als Querschnittsverringerung
43 dient zweckmäßigerweise ein Gewindeabschnitt, wobei insbesondere wegen der einfachen
Herstellbarkeit und auch wegen der sich in der Praxis gezeigten ausreichenden Festigkeit
ein einziger Innengewindegang 45 vorgesehen ist.
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ìg. 43 läßt erkennen, daß die Querschnittsverringerung 43 -ch noch
eine andere zusätzliche Funktion haben kann. Bei ar-wendung einer Befestigungsschraube
7dabei der die Länge -s gewindelosen Schaftes 50 auf die Lage der Querschnittsverringerung
43 der Hülse 2a abgestimmt ist, tritt nämlich beim Eindrehen der Schraube durch
den in dem Bereich der Querschnittsverringerung 43 eindringenden Schaft 50 eine
radiale Aufweitung der Hülse 2a ein. Dadurch wird die Hülse 2a zusätzlich festgelegt.
Da die Querschnittsverringerung 43 vorzugsweise mit wenig Abstand nahe bei dem äußeren
Ende 6 der Hülse 2a vorgesehen ist, ist der Dübel insbesondere nahe am Wandlochrand
zusätzlich festgelegt, wobei der Wandlochquerschnitt in diesem Bereich durch die
aufgeweitete Hülse 2a voll ausgefüllt ist. Die Scherbelastbarkeit des Dübels la
ist dadurch verbessert. Bemerkt sei, daß die Querschnittsverringerung 43 zwar nahe
bei dem äußeren Ende 6, jedoch noch
mit so viel Abstand davon und
damit auch von dem Wandlochrand bei in Funktionsstellung befindlichen Dübel 1a vorgesehen
ist, daß beim Aufweiten der hülse 2a in diesem Bereich eine Oberlastung des Wandlochrandes
vermieden wird.
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Gegebenenfalls kann der Übergang zwischen dem Gewinde der Befestigungsschraube
7a und ihrem Schaft 50 zunächst auch als Anschlag dienen, so daß der Spreizkörper
schon eingezogen wird, wenn die Befestigungsschraube 7a mit ihrem schaftseitigen
Gewindeende bei der Querschnittsverringerung 43 angelangt ist. Bei entsprechender
Zugbelastung tritt dann jedoch der Schaft in der vorbeschriebenen Weise auch in
den Bereich der Querschnittsverringerung 43 ein. Die Einziehkräfte werden dann durch
die Abstützung der Befestigungsschraube 7a an dem zu befestigenden Gegenstand eingeleitet.
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In der Vormontagestellung (Fig. 42) ist das Innengewinde 9oa des Spreizkörpers
3a vorteilhafterweise von dem Gcwindeteil der Befestigungsschraube 7 ausgefüllt.
Dadurch wird vermieden, daß beim Einstecken der Dübel-Schrauben-Montageeinheit in
ein Wandbohrloch, Bohrmehl u.dgl. in die Gewindegänge des Spreizkörper-Innengewindes
9o, 9oa gelangen kann und dann das Eindrehen der Befestigungsschraube 7, 7a zumindest
behindert. Um die vorerwähnte Vor-Montagestellung (Fig. 42) zu erhalten, sind die
Gesamtlängen des Befestigungselementes sowie des Dübels 1, 1a entsprechend aufeinander
abgestimmt.
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Eine etwas andere Lösung des vorstehenden Problemes sieht vor, daß
der Spreizkörper 3, 3a an seinem Einsteckende 4 einen entfernbaren Verschluß seiner
Innengewinde-Höhlung vorzugsweise in Form eines zerstörbaren Häutchens od.dgl.
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aufweist. Dieses Häutchen vermeidet ebenfalls ein Eindringen von Bohrmehl
u.dgl. in das Tnnengewinde 9o, 9oa
des Spreizkörpers 3, 3a, wobei
hier die Befestigungsschraube 7, 7a in ihrer Länge etwas kürzer bemessen sein kann,
so daß sie in der Vormontagestellung nur einen Teilbereich des Innengewindes des
Spreizkörpers ausfüllt.
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Beim Befestigen des Dübels kann dann die Schraube das lläutchen od.dgl.
durchstoßen. Anstatt eines lläutchens kann auch ein Dcckel vorgesehen sein, der
dann durch die Befestigungsschraube entweder auch durchdreht oder durchstoßen oder
aber weggedrückt wird. Die Art des Verschlusses kann insbesondere entsprechend der
Fertigungsmethode des Dübels, insbesondere des Spreizkörpers vorgesehen sein.
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Bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel (z.B. Fig. 41, 42) hat das
Innengewinde 9oa des Spreizkörpers 3a, sowie das GewindelldesBefestigungselementes
einen sägezahnartigen Querschnitt. Dabei weist die zur Längsachse L des Dübels bzw.
des Befestigungselementes steilere, zweckmäßigerweise wenigstens in etwa senkrecht
zur Längsachse L stehende Flanke zum äußeren Ende des Dübels la. Dieses Gewinde
hat den Vorteil, daß beim Einziehen des Spreizkörpers 3a innerhalb von diesem praktisch
keine radialen Spreizkräfte auftreten, so daß dabei Verdrängungsarbeit praktisch
vermieden und die Reibung entsprechend klein gehalten wird.
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Das Eindrehen der Befestigungsschraube kann dadurch erleichtert sein.
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Auch bei der vorbeschriebenen abgewandelten Gewindeform können die
insbesondere anhand der Fig. 7 bis 9 beschriebenen erfindungsgemäßen Maßnahmen vorgesehen
sein. Im Regel falle wird jedoch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 39 bis 44
das Innengewinde 9oa und das Außengewinde 11 in seiner Form übereinstimmen.
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Insbesondere bei dem Sägezahngewinde des Spreizkörpers 3a und vorzugsweise
auch der Befestigungsschraube 7a kann der Gewindegrund 46 bzw. die Flankenspitze
47 abgeflacht sein. Dadurch wird ein schneidendes Eindringen des Außengewindes der
Befestigungsschraube in den Grund 46 des
Innengewindes 9oa und
damit auch eine ggf. schwächende Kerbwirkung vermieden.
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Fig. 39 läßt noch erkennen, daß die Dübelhülse 2a eine Drehsperre
insbesondere in Form wenigstens zweier, insbesondere radial gegenüberliegender,
ausrückbarer Laschen 48 aufweist, die hier im Bereich der Querschnittsverringerung
43 der Hülse 2a vorgesehen sind. Diese Laschen 48 sind federnd elastisch mit der
pulse 2a verbunden und stehen in entspannter Lage radial über den Hülsenmantel vor.
Im Querschnitt zeigen sie eine etwa spiralige Anordnung, wobei ihre freien Laschenenden
49 in Eindrehrichtung des Befestigungselementes weisen. Dadurch können sie sich
gut an der Bohrlochwand abstützen und so wirksam ein Mitdrehen des Dübels 1 bzw.
la verhindern. An dem zum Einsteckende 4 des Dübels 1a hinweisenden Ende laufen
die Laschen 48 schräg zum Hülsenmantel in diesen praktisch übergehend aus, so daß
sie beim Einstecken konusartig auflaufen und dabei radial einfedern. Die Anordnung
der Laschen 48 im Bereich der Querschnittsverringerung 43 der hülse 2a ist besonders
vorteilhaft, weil dadurch sichergestellt ist, daß die Laschen 48 auch bei einem
etwas zu groß bemessenen Wandbohrloch durch das Aufspreizen der Hülse 2a (Fig. 43)
zum Eingriff kommen.
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Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel hat das Innengewinde
9oa bevorzugt eine Sägezahnform, wobei auch das Gewinde 11 des Befestigungselementes
eine entsprechende, angepasste Formgebung aufweist.
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Erwähnt sei noch, daß beim Komplettieren des Dübels la, wobei zumindest
die Hülse 2a mit dem Spreizkörper 3a verbunden wird, eine genaue Drehlage des Spreizkörpers
relativ zu der Hülse 2a nicht erforderlich ist. Dies wird dadurch erreicht, daß
die Nasen 20a eine vergleichsweise geringe radiale Höhe
aufweisen
und dadurch bei einer nicht mit den Schlitzen 44 fluchtenden Drehlage den Ilülsenmantel
beim axialen Zusammenschieben der Hülse und des Spreizkörpers untergreifen und geringfügig
aufspreizen können. Beim Montieren erfolgt dann durch die Drehung der Schraube 7a
eine Mitnahme des Spreizkörpers 3a mit einer Drehung relativ zu der Hülse 2a, bis
die Nasen 20a in die Schlitze 44 einrasten. Der Spreizkörper 3a ist dann mit der
Hülse 2a drehfest verbunden. Der gesamte Dübel la ist dann auc rch die am Wandbohrloch
24 angreifenden Drehsperren (Laschen 48) gegen Mitdrehen gesichert, so daß ein endgültiges
Eindrehen des Befestigungselementes 7a erfolgen kann. Diese vorbeschriebene Handhabung
ermöglicht, daß bei der Vormontage des Spreizkörpers 3a und der Hülse 2a diese nicht
unbedingt ineinander einrastend verbunden werden müssen, so daß das Komplettieren
besonders einfach ist.
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Alle in der Beschreibung und den Ansprüchen aufgeführten Merkmale
können einzeln oder in beliebiger Kombination mitcinander erfindungswesentlich sein.
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- Patentansprüche -
L e e r s e i t e