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Hohlraumdübel
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Hohlraumdübel gemäß Oberbegriff
des Patenta!ispruchs 1.
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Es ist ein liohlraumdübel dieser Gattung bekannt, bei dem der Hals
entsprechend dem Zwischenabschnitt durch einen Diametralschlitz geteilt ist. Der
Zwischenabschnitt ist im Durchmesser dem Hals angepaßt und größer gehalten als die
Weite des Lochs. Der Dübel kann durch Zusammendrücken des Zwischenabschnitts in
ein Loch einer Wand begrenzter Dicke eingesetzt werden. Das Loch ist dabei in seiner
Weite größer als der Durchmesser der Schraubfassung gehalten. Wenn der Dübel in
das Loch eingesetzt ist, ragt der Zwischenabschnitt mit der Schraubfassung frei
in den Hohlraum hinter der Wand aus, wobei er sich bedingt durch den kleineren Lochdurchmesser
und das im Durchmesser kleiner als die Lochweite gehaltene Anschlußende an die Schraubfassung
leicht durchwölbt.
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Diese bekannte Ausführungsform hat die folgenden wesentlichen Nachteile:
Durch den geschlitzten Hals wird der Dübel elastisch
an die Oberfläche
des Lochs gedrückt. Wenn die Schraube in die Schraubfassung eingreift, wird die
dadurch auf den Dübel ausgeübte Umfangskraft nicht im erforderlchen Maß an der Innenoberfläche
des Lochs abgestützt, und der Dübel dreht sich mit der Schraube mit. Die Funktion
des Dübels kann dadurch nicht ausgeübt werden.
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Wenn die Dicke der Wand einen gewissen Wert überschreitet, so reicht
die Durchwölbung des Zwischenabschnitts, bedingt durch die Biegelinie, nicht mehr
aus, um bei axialem Zug der Schraube auf die Schraubfassung eine vorbestimmte Verformung
des Zwischenabschnitts, nämlich eine radiale Aufspreizung, zu induzieren. Da der
Zwischenabschnitt über seine ganze Länge einen außenkonvexen Querschnitt hat, ist
die Biegesteifigkeit relativ hoch, so daß eine Vorverwölbung nur begrenzt auftreten
kann. Der Verformungswiderstand des Zwischenabschnitts wird bei nur teilweise in
der Schraubfassung steckender Schraube mit eventuell noch nicht voll ausgebildeten
Gewindegängen so groß, daß die Zugkraft der Schrauben-Gewindegänge auf die Schraubfassung
zu klein ist, um den Zwischenabschnitt verformen zu könnten. Beim Weiterdrehen der
Schraube wird dadurch die Dübelhöhlung im Bereich der Schraubfassung zerstört und
der Dübel wird unbrauchbar.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Hohlraumdübel
zu schaffen, der sich mit der Innenoberfläche des Lochs zuverlässig verzahnt und
dessen Spreizkörper sich für ein großes Spektrum von Wanddicken zuverlässig aufweiten
läßt.
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Diese Aufgabe wird durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird zum einen eine sichere
Verzahnung des Dübels mit der Innenoberfläche des Lochs erreicht. Dadurch, daß der
Hals geschlossen, und dadurch radial unnachgiebig ist, können die auf seinem Umfang
schneidenförmig ausgebildeten Vorsprünge in die Wand eindringen. Durch die Ausbildung
des Zwischenabschnitts mit ausgestellten und verstärkten Stützfüßen sowie mehreren
vorgewölbten Flachbändern, wird eine gerichtete widerstandsfreie Verwölbung des
Zwischenabschnitts gewährleistet. Eine besonders gunstige Ausgestaltung stellt die
Weiterbildung gemäß Patentanspruch 8 dar, bei der bei großflächiger Anlage der Stützfüße,
unter geringstem Materialaufwand eine weiche gerichtete Verformung des Zwischenabschnitts
und eine sichere Abstützung des Dübels an der Rückseite des Lochs erreicht wird,
in dem nur zwei sich gegenüberliegende Flachbänder vorgesehen werden.
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Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand schematischer Zeichnungen an
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenan-L('tt
des erfindungsgemäßen lohlraumdübels, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines
Schnitts der Ausführungsform gemäß Fig. 1 entlang der Linie 11-11, Fig. 3 eine schematische
Darstellung eines Schnitts der Ausführungsform gemäß Figur 1 entlang der Linie III-III
und
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Schnitts der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 entlang der Linie IV-IV.
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Ein Hohlraumdübel 1 besitzt einen Hals 2 und einen preizabschnitt,
der in einen Zwischenabschnitt 3 und eine Schraubfassung 4 unterteilt ist. Der Hals
2 hat einen flachen Bund 5, der eine etwas größere radiale Erstreckung als der Hals
2 hat, und mit dem der Dübel gegen das Durchfallen durch das Loch gesichert ist.
Der Dübel hat im Anschluß an den Hals 2 einen Spreizkörper mit einem am anderen
Ende des Dübels ausgebildeten Schraubfassung 4 und einem zwischen dieser und dem
Hals beide Teile uberbrückenden Zwischenabschnitt 3. Die Schraubfassung 4 hat die
Form eines Hohlzylinders, dessen Außendurchmesser kleiner ist als die Bohrung, durch
die der Dübel gesteckt wird. Der Innendurchmesser ist der Gewindegestaltung oder
dem Kerndurchmesser der zugehörigen Schraube angepaßt und kann gemäß der Ausführungsform
in Fig. 1 mit einer Profilierung 6 versehen sein. Der Dübelhals 2 hat ebenfalls
die Gestalt eines Hohlzylinders, dessen Außendurchmesser in der für den Dübel vorgesehenen
Bohrung geführt und eingepaßt ist.
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Der Innendurchmesser des Halses ist größer als der Außendurchmesser
des Schaftes der zugehörigen Schraube. Der Hals 2 besitzt auf seiner äußeren Oberfläche
radial schneidenförmige und axial keilförmig in Richtung auf den Zwischenabschnitt
verlaufende, in gleichmäßigem Abstand am Unfang verteilte Verdrehsicherungen 7,
die sich beim Einsetzen des Dübels mit der Innenoberfläche des Lochs für den Dübel
verzahnen und ihn somit gegen verdrehen sicherns Jede Verdrehsicherung ist so ausgebildet,
daß eine Flanke 7a in einer Radialebene des Dübels liegt. Der Dübel 1 hat ferner
einen seitlich offenen Zwischenabschnitt 3, der symmetrisch zu der auf der Zeichenebene
der Fig. 1 senkrecht
stehenden, die Dübelachse beinhaltenden Ebene
ist.
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Dieser Zwischenabschnitt 3 besteht aus zwei nach außen vorgewölbten
Flachbändern 8, die im Querschnitt gesehen an ihren gegenüberliegenden Anschlußenden
am Hals und an der Schraubfassung im wesentlichen rechteckig sind, wobei die Außenkontur
entsprechend der Kontur des Halses bzw. der Schraubfassurlg abgerundet ausgebildet,
und die radiale Erstreckung des Querschruitts kleiner als die Breite der Flachbänder
ist. Die Fig. 2 zeigt der Querschnitt des Dübels an der Anschlußstelle der Flachbänder
8 am Hals 2.
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Der Abstand der Flachbänder entspricht in diesem Querschnitt dem Durchmesser
der Dübelhöhlung. Von diesem Anschlußende beginnend wölben sich die Flachbänder
8 nach außen und vergrößern dadurch den Abstand zwischen sich.
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Der Querschnitt schwächt sich kurz hinter dem Hals an seiner Außenseite
ab und nimmt bei gleichbleibender Breite die Form eines schmalen Rechtecks an. Fig.
3 zeigt den Querschnitt der Flachbänder 8 im mittleren Bereich des Zwischenabschrlitts
3. Der Punkt maximaler Verwölbung der Flachbänder liegt etwa im letzten Drittel
des Zwischenabschnitts 3. Dahinter verstärken sich die Flachbänder 8 unter Zuruckwöibung
zu Stützfüßen 9, die in der Figur 4 im Schnitt dargestellt sind. Der Querschnitt
ist dabei sowohl in der Höhe als auch in seiner Breite verstärkt, ist an seiner
Innenseite ebenfalls gerade und besitzt an seiner Außenseite die Krümmung der Außenoberfläche
der Schraubfassung 4, in die der Spreizfuß 9 mit gleichbleibendem Querschnitt übergeht.
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Der Dübel arbeitet nach dem im folgenden beschriebenen Prinzip: Zunächst
wird der Dübel in eine Bohrung einer Wand begrenzter Dicke vom Durchmesser des Dübelhalses
2 unter
Zusammendrücken des Zwischenabschnitts 3 eingesetzt. Die
radiale Verformbarkeit der Spreizfüße 9 ist durch das geringe Biegewiderstandsmoment
fit" Querschnitts an seiner Anschlußstelle an der Schraubf;tssung um die bei dieser
Biegebeanspruchung relevante Biegeachse gewährleistet. Der Durchmesser der Schraubfassung
4, die sich nicht zusammendrücken läßt, ist kleiner als die Weite des Lochs. Der
Dübel wird so weit in das Loch eingeführt, daß der Bund 5 mit seiner inneren Stirnfläche
an der Wand des Mauerwerks oder dergleichen anliegt. Die Verdrehsicherungen 7 schneiden
sich dabei in die Oberfläche des Lochs und sichern damit den Dübel gegen verdrehen.
Wenn der Dübel mit seinem ilats 2 im Loch gehalten ist, nimmt der Zwischenabschnitt
3 im wesentlichen wieder die oben beschriebene Form an, da er beim Zusammendrücken
elastisch verformt wird. Die Schraubfassung 4 fluchtete dabei mit dem Hals 2, so
daß eine nun eingesetzte Schraube ohne besondere Vorrichtung mit der Spitze in die
Schraubfassung 4 eindringen kann.
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Der Schaft der Schraube hat in etwa den Durchmesser der Dübelhöhlung
im Bereich des Halses, der Kerndurchmesser der Schraube ist größer als die kleinste
Weite der Profilierung 6. Die Schraube kann nun in die Schraubfassung 4 eingedreht
werden Die durch Hei bung der Scturaubengewindegange auf der Profilierung 6 hervorgerufenen
Umgangskräfle, die den frei auskragenderl Zwischenabschnitt tordieren, werden durch
den Querschnitt der Flachbänder 8 aufgenommen. Der Querschnitt ist in seiner oben
beschriebenen Form so angeordnet, daß sein bei der Biegebeanspruchung durch die
Umfangskräfte relevantes Biegewiderstandsmoment am größten ist. Ein Abscheren des
Zwischenabschnitts bzw. der Flachbänder 8 wird dadurch verhindert. Wenn die Schraube
soweit in die Schraubfassung 4 eingedreht wurde, daß sich
die Schraube
über den Hals 2 des Dübels abstützt, wird die Schraubfassung 4 durch die Verzahnung
der Profilierung 6 mit den Gewindegangen der Schraube unter Verformung des Zwischenabschni
tts gegen den als 2 gezogen. Die Vorwölbung des Zwischenabschnitts 3, bzw. der Fiachbinder
8 und der Stützfüße < 1 egt dabei die Verformungsrichtung des Zwischenabschnitts
nach außen rest. Der Verformungswiderstand für diese Verformungsrichtung ist durch
das geringe Biegewiderstandsmoment des Querschnitts der Flachbänder 8 um die relevante
Biegeachse kleingehalten (vergleiche Fig.
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3). Dadurch wird die Zugkraft auf die Schraubfassung bzw.
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auf die Profilierung klein gehalten und ein Ausreißen der Profilierung
(, - was einer Zerstörung des Dübels gleichkommt - wird vermieden. Mit zunehmender
axialer Verschiebung der Sc?rauhf'assung 6 wird die Beanspruchung des Anschlußendes
6 der Flachbänder 8 am Hals 2 immer größer. Um ein Abbrechen der Flachbänder 8 zu
verhindern, ist der Querschnitt gemäß Fig. 2 in diesem Abschnitt wie oben beschrieben
verstärkt ausgebildet. Die Verformung der Flachbänder 8 bewirkt eine radial nach
außen gerichtete Zugkraft auf die Stützfüße, die dadurch immer mehr nach außen aufgespreizt
werden. Die Zugkraft wirkt deshalb in die beschriebe@@ Richtung, da der Übergang
der Flachbänder 8 in die Stützfüß@ jenseits des Punktes maximaler Verwö]-bung der
Flachbänder 8 erfolgt. Bei ausreichender axialer Verschiebung der Schraubfassung
4 stützen sich die Stützfüße 9 über die umgeklappten Flachbänder 8 an der Rückwand
des Lochs ab. Die Stützfüße 9 spreizen sich dabei ganz auf, so daß die glatte Innenseite
der Stützfüße auf die glatte Innenseite der Flachbänder gepreßt wird. Der Kraftfluß
geht dabei vom Kopf der Schraube über die Gewindegänge,
die Profilierung
6 und die Stützfüße 9 zur Rückwand des Lochs; die Flachbänder 8 wirken dabei als
Unterlegscheiben für die Stützfüße 9.
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Durch die Elastizität und die Weichheit der Flachbänder ist das Prinzip
der Erfindung auch dann gewährleistet, wenn die Dicke der Wand größer ist als die
axiale Erstreckung des Halses. Da die Stützfiiße nach außen ragen und eine wesentlich
größere Steifigkeit als die Flachbän-<Je r' beitzen , i >t auch dann r<och
ein gerichtetes Ausweiehen bzw. Aufspreizen möglich, wenn die Dick' der Wand etwa
der halben Dübellänge entspricht. Der Dübel ist dadurch nicht auf ein Einsatzgebiet
mit begrenzter Wand dicke beschränkt.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene AusfUhrungsform eingeengt:.
So kann zum Beispiel die Zahl der Flachbänder und der Stützfüße variiert werden,
der Halsabschnitt an der Außenseite in anderer Weise ausgebildet und die Schraubfassung
mit einer andersartigen Profilierung versehen werden.
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