DE2839495A1

DE2839495A1 - Verankerungsbuchse

Info

Publication number: DE2839495A1
Application number: DE19782839495
Authority: DE
Inventors: Torben Bredal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-09-20
Filing date: 1978-09-11
Publication date: 1979-03-29
Also published as: BR7806151A; IT7827855A0; CH631521A5; BE870575A; ES473912A1; NL7809542A; FR2403482B1; IT1098884B; PL209567A1; DK404378A; NO783149L; AU3996678A; IT7822795V0; AU540971B2; JPS5457060A; CA1135983A; GB2006368A; FR2403482A1; SE438358B; SE7809768L

Description

PATENTANWÄLTE

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Dipi.-Ing. Sigurd Leine · Dipl.-Phys. Dr. Norbert König

Torben Bredal

BurckhardtstraBe 1 Telefon (0511) 62 30 05

D-3000 Hannover 1

Unser Zeichen Datum

259/142 8. September 1978

Verankerungsbuchse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verankerungsbuchse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft also Befestigungsmittel zur Verankerung einer Schraube oder eines Bolzens in einem Loch eines Werkstückes aus halbhartem Material wie beispielsweise einem Spanplattenelement.

Bei festen oder harten Materialien wie z.B. Stein, Metall, Fliesen oder Beton ist es einfach, eine sichere und stabile Verankerung einer Schraube in einem vorgebohrten Loch unter Verwendung irgendeines der bekannten Ausdehnungsdübel herzustellen; die Wandung des Loches ist in der Lage, einem sehr starken radialen Druck zu widerstehen, der von dem Dübel beim Einschrauben der Schraube in den Dübel ausgeübt wird, und nachdem einmal eine feste Verankerung erreicht ist, kann man davon ausgehen, daß sie dauerhaft ist, wenn der Dübel von ausreichend guter Qualität ist und eine geringe Tendenz zur Kompression und zum Schrumpfen hat. Eine ähnlich gute Verankerung läßt sich jedoch nicht erreichen, wenn das Material nur halbhart ist.

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da die Lochwandung nicht nur radial nachgibt, sondern auch axial durch Reibungskontakt mit der Außenseite des Ausdehnungsdübels, wenn die Schraube mit Zugkräften belastet ist, die z.B. von einem zu festen Anziehen der Schraube herrühren. Nicht einmal eine sehr starke Ausdehnung des Dübels löst dieses Problem, da dies zu einer wirklichen Zerstörung des Material führen kann.

Es wurden die verschiedensten Versuche unternommen, um spezielle Dübel für den fraglichen Verwendungszweck zu schaffen, bei denen widerhakenförmige Vorsprünge veranlaßt wurden, aus dem Dübel herauszuspringen, wobei sie mehr oder weniger ihren Weg durch das Material des Werkstückes beim Festziehen der Schraube oder des Bolzens schnitten, wodurch sie im wesentlichen gespreizt sind und so den Dübel in axialer Richtung halten, um eine wesentliche Ausdehnung des Materials benachbart zu dem Befestigungsloch zu verursachen. Die bekannten Dübel oder Befestigungsmittel haben jedoch gewisse Nachteile, die ihre praktische Verwendungsmöglichkeit begrenzen, da die Dübel entweder unzuverlässig oder teuer sind, indem sie z.B. speziell angepaßte, zusammenwirkende Teile erfordern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verankerungsbuchse oder einen Dübel der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art so auszubilden, daß sie einfach in der Konstruktion und zuverlässig in der Verwendung ist.

Bei der Buchse gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch die Merkmale gelöst, die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben sind. Das heißt, daß sie durch ein Hülsen-

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teil gebildet ist, das aus einem metallischen Blechmaterial aufgerollt ist und Widerhaken aufweist, die aufgrund ihrer eigenen Elastizität gegen die Wandung des Befestigungsloches drükken, derart, daß sie sich automatisch in die Wandung eingraben und gespreizt werden, wenn die Schraube festgezogen wird, wobei keine besonderen Mittel zur Unterstützung der Spreizung der Widerhaken erforderlich sind. Die Hülse ist zum direkten Einschrauben einer Schraube mit einem Gewinde versehen, und zu einer vollständigen Befestigung reicht es aus, ein einzelnes und einfaches Hülsenteil und eine gewöhnliche Schraube zu verwenden. Die Widerhaken können we it^ge spreizt werden, ohne daß sie brechen, und sie bieten einen sehr hohen Widerstand gegen ein Herausziehen der Hülse.

Die Erfindung wird im einzelnen anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch ein vorbereitetes Stanzteil für die Herstellung einer Halthülse gemäß der Erfindung,

Fig. 2 zeigt perspektivisch in auseinandergezogener Darstellung die Hülse und eine zugehörige Schraube,

Fig. 3 ist eine Axialansicht der Hülse,

Fig. 4 ist ein Querschnitt durch eine Plattenelementverbindung und zeigt die Hülse in zwei verschiedenen Positionen,

Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Hülse, und

Fig. 6 bis 8 zeigen im Schnitt weitere Abwandlungen.

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Ein Stanzteil 2 gemäß Fig. 1 besteht aus einem Streifen aus steifem Blechmaterial, in dem durch Stanzen drei Zungen vorgesehen sind, die etwas zur einen Seite des Stanzteils herausgebogen sind. Dieses Stanzteil wird zusammengerollt und bildet so eine Hülse 6, wie das aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, wobei die gegenüberliegenden oder jetzt benachbarten freien Kanten des Stanzteils nach außen gebogen sind, um so einen axialen Rippenteil 8 zu bilden. Diese Kanten sind nicht notwendigerweise verbunden oder aneinander befestigt. Der Blechstreifen wird gerollt, so daß die Zungen 4 nun nach außen vorspringende, widerhakenförmige Vorsprünge sind. Während die Hülse 6 in ihrem gerollten Zustand zusammengehalten ist, ist sie mit einem durchgehenden inneren Gewinde 10 versehen, das auch durch einen Gewinderollvorgang bei dem flachen Stanzteil 2 hergestellt werden kann, bevor das Zusammenrollen erfolgt. Die Hülse 6 und das Gewinde 10 (unabhängig davon, wie es im einzelnen hergestellt wird) sind so ausgebildet, daß sie als Mutternteil auf einen Gewindeschaft 12 einer Schraube 14 passen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Hülse 6 aus einem passenden Metallblech hergestellt und in solcher Weise gehärtet, daß die Widerhaken oder Zungen 4 als relativ harte Blattfedern aus dem FederStahlmaterial herausstehen.

Bei Benutzung der Hülse 6 wird diese auf das äußere Ende des Gewindeschaftes 12 (Fig. 2 und 4) aufgeschraubt, und die miteinander zu verbindenden Konstruktionselemente 16 und 18 (Fig. 4) werden durch Bohren eines Loches 20 vorbereitet, dessen Durchmesser dem Außendurchmesser des zylindrischen Körper-

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teils der Hülse 6 entspricht oder nur etwas größer als dieser ist. Dann wird der Gewindeschaft 12 in dieses Loch eingesetzt, bis der Schraubenkopf an dem Konstruktionselement 16 anliegt, wodurch die Hülse 6 in der Position A der Fig. 4 plaziert ist. Es kann erforderlich sein, die Schraube in das Loch 20 zu drücken, da der Rippenteil 8 eine Rille in die Lochwandung zu schneiden hat; andererseits hindert der Rippenteil 8 nach Einführung der Schraube die Hülse 6 an einer Drehbewegung innerhalb des Loches, wenn die Schraube danach gedreht wird. Durch die Einführung der Hülse 6 in das Loch 20 werden die Widerhaken oder Zungen 4 nachgiebig in Lagen gedrückt, in denen sie im wesentlichen mit dem umgebenden Hülsenmaterial fluchten, wie das in der Position A in Fig. 4 gezeigt ist. Die Hülse wird natürlich so eingesetzt, daß die freien Enden der Widerhaken zum Kopf der Schraube gerichtet sind. Wird die Schraube danach festgezogen, so wirkt die Hülse 6 als nichtdrehbare Mutter und wird axial verschoben, wie das durch die Position B angedeutet ist. Da die freien Enden der Zungen 4 gegen die Wandung des Loches 20 vorgespannt sind, schneiden diese sich hierdurch selbst in das Wandmaterial ein und bringen die Zungen oder Widerhaken im ersten Augenblick dazu, ihre anfänglichen Positionen wieder einzunehmen und danach - wenn die Schraube weiter angezogen wird - durch ihre eigene Schneidwirkung nach außen in eine entgegengesetzt vorgespannte Lage außerhalb der ursprünglichen Lage zu drücken, d.h. daß in jedem Fall die Widerhaken oder Zungen aus der Hülse herausgespreizt werden, wenn die Schraube festgezogen wird, ohne daß sie in

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irgendeiner Form einen wesentlichen Dehnungseffekt auf die Lochwandung ausüben. Durch das Herausspreizen der Widerhaken bilden diese jedoch einen wesentlichen Widerstand gegen eine weitere axiale Verschiebung der Hülse, da dies zu einer Materialkompression zwischen der Innenseite der jeweiligen Zunge 4 und der Außenseite der Hülse 6 führt. Sind die Zungen oder Widerhaken daher stark genug, um diesen Widerstand auf die Hülse zu übertragen, so kann die Schraube bereits durch wenige weitere Umdrehungen festgezogen werden.

Es ist natürlich immer möglich, die Schraube nachzuziehen, da die Hülse in der Tat über den gesamten Schaft des Bolzens bewegt werden kann, und zwar ohne Einschränkung, wie sie durch Dehnungsschultern auf der Schraube oder ein geschlossenes Hülsenende bedingt ist, wie das bei früheren Vorschlägen der Fall ist. Die Hülse 6 kann daher in Verbindung mit irgendeiner Standardschraube 14 verwendet werden, wenn es auch natürlich zweckmäßig ist, eine Schraube zu verwenden, deren oberer Schaftteil dick genug ist, um das Loch 20 im Bereich der Trennebene zwischen den beiden Elementen 16 und 18 auszufüllen. Gewünschtenfalls kann auch ein getrenntes, einfaches Hülsenteil verwendet werden, um das Loch an dieser Stelle auszufüllen und so Verschiebungen der Teile quer zur Schraube 14 zu verhindern.

Die Befestigungskraft auf die Hülse 6 wird in einem gewissen Maße in eine Kraft umgewandelt, die die Hülse zu öffnen sucht, jedoch wird eine solche Öffnungskraft ohne weiteres durch den Rippenteil 8 aufgenommen, wenn deren gegenüberliegende Ränder miteinander in der selbst geschnittenen Rille in

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der Lochwandung verbunden sind. Die Kraft kann auch sogar bereits durch einen festen Sitz der Hülse 6 in dem Loch 20 aufgenommen werden, ohne daß dadurch wesentliche Ausdehnungskräfte verursacht werden.

Die Hülse 6 kann langer sein, als das in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, und sie kann mit Widerhaken versehen sein, die nicht nur um den Umfang herum verteilt sind, sondern auch axial.

Die Hülse kann sogar lang genug sein, um ihren eigenen Schraubenschaft zu bilden, wie das in Fig. 5 gezeigt ist, wo die lange Hülse 6' mit mehreren Zungen 4 versehen ist. Ein Ende der Hülse ist mit einem geschnittenen oder gerollten Außengewinde 22 versehen, auf dem eine Befestigungsmutter 24, vorzugsweise eine Kappenmutter, aufgeschraubt ist.

Bevor das Stanzteil 2 gemäß Fig. 1 zusammengerollt wird, können eine oder beide gegenüberliegende Längskanten der Hülse (z.B. die, die gerollt werden sollen) gefaltet werden, um so der Hülse eine größere Festigkeit zu geben und ein Schneiden eines Innen- oder Außengewindes zu ermöglichen, ohne daß die Hülse geschwächt wird. Ein Querschnitt einer so bearbeiteten Hülse ist in Fig. 6 gezeigt. Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, aus der sowohl das Schneiden eines Außengewindes auf dem umgefalteten Randteil 26 zum Aufschrauben einer Mutter 28, hergestellt aus einem gepreßten Blechteil, ersichtlich ist, als auch - unabhängig davon - die Verwendung eines nach außen gefalteten Randteils 30 als Materialteil, in dem Zungen 4¹ vorgesehen sind. In diesem Falle sind natürlich die Zungen durch Einschneiden der freien Kanten des Stanzteils gebildet.

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Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der das innerste Ende der Hülse mit einem nach innen gefalteten Randteil 32 versehen ist, dessen inneres mit Gewinde zum Einschrauben eines gewöhnlichen Schraubschaftes versehen sein mag.

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Claims

PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. Sigurd Leine · Dipl.-Phys. Dr. Norbert König Burckhardtstraße 1 Telefon (0511) 623(105 D-3000 Hannover 1 Unser Zeichen Dalutn 259/142 8. September 1978 Patentansprüche :

1. Buchse zwc Verankerung von Schrauben in Elementen aus hallo— harte» Material wie z.B. Spanplatten, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen metallischen Hülsenkörper,, der zum Einsatz in ein. Tforgebahrtes Loch in dem Element bestimmt ist imnd ein Gewinde aufweist, in dem ein Schraub teil einsciiraBbbar wad. festziehbaor ist, werfbei der Hülsenkörper sich axial erstreckende Zitngemabsciinrtte aufweist, die beim- Festziehen des Sctoracibteils widerhakenförmig nach außen s-ehwingen und so in die Wandung des Befestigungsloches eindringen und dadurch einem Beramsziehen. des Hülsenkörpers Widerstand leisten, d a dmrch. gekennzeichnet, daß der Hülsenkörper asns anifgerolltem raad Mit Gewinde versehenem Metallblech njiit nachgiebigen Höiterialeigensehaften besteht, daß die Singenafoseimitte als Widerhaken ausgebildet u-πκϊ aus dem Hülsenkorper herams nach ataSen gebogen und nachgiebig nach innen in Richamf die Zylinderf laiche des Hülsenkörpers' ein druckbar sind.

2. ¥erankerramgsbu:chse nach Anspruch 1 , dadurch g e -

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ORIGINAL INSPECTED

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kennzeichnet, daß sie aus einem Blech teil bestellt, das um 350° gerollt ist und entlang seinen gegenüberliegenden, in der aufgerollten Lage je_.ah benachbarten Kanten einen nach auSen. gebogenen streifenförraigen Kantenbereich aufweist«

3. FeraBkerungshuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgerollte Blechteil mit. eimern! gefalteten Kantenabschnitt entlang wenigstens einem Ende dat^rom versehen ist«

4. VeraEEkenmg.sirasEise nav.·. einem der Ansprüche \_t 2 ader· 3_Γ dadurch, gekem-n. iichnet_ff daS das aofgerollte Blec&teil im Bereich seines vorderen. Endes ein. äußeres Gewinde aufweist,, amf das ein mutterförmiges SchraubteiL zum Festziefoem aufscfrraubbar ist»

5. Verankeraait^siiuicEuse na,dtt einem der vorhergehenden d a d a r c & g/ekens-zeichnet,. daß weimigstems einige der Zimgeni oder Widerhakenteile zwischen axialeiE Ein— sctmxibtreni im Eaefe auiBea gefalteten Randteilen des Endes des HSlsemkörpers vorgesehen siad.