DE2947752C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kunststoffdübel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 für die Verwendung als Befestigungsmittel für Bauteile an einer Wand aus Mauerwerk oder dgl.

Es sind beispielsweise aus der DE 27 29 828 Dübel der genannten Gattung bekannt, die eine bestimmt ausgeformte Dübelhöhlung besitzen, die im Bereich des Halses zylin­ drisch und weiter als der Schaftdurchmesser der Schraube, und im Bereich des Spreizkörpers enger als der Kerndurch­ messer der Schraube ausgebildet ist. Der Dübel ist im Spreizkörper der Länge nach geschlitzt und kann sich des­ halb beim Eindrehen der Schraube radial aufweiten. Der Spreizkörper wird durch den Schlitz in zwei Spreizhälften unterteilt, die jeweils an ihrer Außenseite profiliert sind und sich dadurch mit dem Mauerwerk oder dgl. verzah­ nen können.

Die Dübelhöhlung wird bei einem Dübel einfacher Bauart im Bereich des Spreizkörpers durch den im wesentlichen ebenen Schlitz gebildet, der auf seiner Innenseite keine Profil­ form aufweist.

Wenn in einen derartigen Dübel im eingesetzten Zustand eine passende Schraube eingedreht wird, kann eine Führung der Schraube lediglich in dem verhältnismäßig kurzen Über­ gangsabschnitt erfolgen. Außerhalb des Übergangsabschnit­ tes wird die Schraube nur durch das selbstgeschnittene Gewinde in den Spreizsegmenten geführt. Dies kann bei schiefem Ansetzen der Schraube dazu führen, daß die Spreizung der Spreizhälften nicht in dem erwünschten Aus­ maß erfolgt und die Befestigung deshalb unzureichend wird.

Um diesem Problem entgegenzuwirken, wird in der DE-OS 27 29 828 bereits ein Spreizdübel vorgeschlagen, bei dem die Spreizsegmente mindestens einen sich in Dübellängsrichtung erstreckenden und den Schlitz überbrückenden Solltrennbe­ reich aufweisen. Durch diese Maßnahme wird zwar dem vor­ zeitigen Auseinanderklaffen der Spreizsegmente beim Ein­ führen der Schraube entgegengewirkt. Im bekannten Fall ist es jedoch schwierig, den Solltrennbereich derart zu dimen­ sionieren, daß der Solltrennbereich in jedem Fall, d. h. auch beim Eindrehen von Schrauben, deren Abmessungen nicht optimal an den Innenhohlraum des Dübels angepaßt sind, zerstört werden kann. Zu diesem Zweck wird im Stand der Technik auch vorgeschlagen, den Dübel aus besonders ela­ stischem Material herzustellen. Die Verzahnung mit dem Mauerwerk kann somit nicht reproduzierbar auf einem gleichmäßig hohen Niveau gehalten werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Kunststoffdübel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit dem die zugehörige Schraube über einen längeren Bereich geführt werden kann, ohne dadurch die Spreizwirkung herabzusetzen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird der Übergangsabschnitt auf eine neu­ artige Weise so gestaltet, daß einerseits eine gute Führung für die Schraube in axialer Richtung bereitge­ stellt und gleichzeitig dafür gesorgt wird, daß die Ver­ zahnungsfunktion des Dübels in diesem Bereich dadurch nicht beeinträchtigt wird. Dies gelingt durch die Schaffung weicher und verformbarer Stege zwischen den einzelnen Spreizsegmenten, so daß die Schraube, wenn sie den Übergangsabschnitt in Richtung auf den Dübelkopf ver­ läßt, in axialer Richtung bereits ausreichend geführt ist, um ein seitliches Ausweichen aus dem Dübel wirksam aus­ schließen zu können.

Die Dübelsegmente weichen im Bereich des Übergangsab­ schnitts lediglich radial nach außen aus, so daß die Schraube mit zunehmenden Eindrehweg immer besser geführt wird.

Zwar ist aus der US-PS 18 78 600 ein Dübel bekannt, der zur Schaffung einer radialen Elastizität Durchbrüche in der Wandung hat. Allerdings sind diese Durchbrüche im Bereich des Dübelhalses ausgebildet und die dort vorgese­ hene Ausnehmung und die daran angrenzenden Dübelabschnitte dienen lediglich dazu, daß der Hals des Dübels zusammenge­ drückt werden kann.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schemati­ scher Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Kunststoffdübels,

Fig. 2 einen Schnitt des in Fig. 1 darge­ stellten Dübels entlang der Linien II-II,

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt einer anderen Ausführungsform des Dübels und

Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Seitenan­ sicht einer weiteren Ausführungsform des Dübels.

Die Fig. 1 zeigt einen Kunststoff­ dübel 10, der einen Hals 10 a und einen Spreiz­ körper 10 b besitzt, der in einen geschlitzten Abschnitt 11 b und in einen Übergangsabschnitt 11 a unterteilt ist. Der Hals 10 a ist als Hohlzylinder ausgebildet und be­ grenzt den Bereich 12 a der Dübelhöhlung 12. Der Durch­ messer der Dübelhöhlung im Bereich des Halses ist größer als der Schaftdurchmesser der zugehörigen Schraube, um im Halsabschnitt des Dübels keine Sprengwirkung auf den äußeren Lochabschnitt auszuüben. Der Spreizkörper 10 b ist an seiner Spitze beginnend zur Hälfte diametral geschlitzt, wobei der Schlitz 13 den Spreizkörper 10 b in einem Abschnitt 11 b in zwei Spreizsegmente 14 a bzw. 14 b unterteilt. Der gesamte Spreizkörper 10 b ist an den Außenflächen profiliert, wodurch Vorsprünge 16 entstehen, die sich bei auseinandergedrücktem Spreizkörper mit dem Mauerwerk oder dgl. verzahnen.

Die Vorsprünge 16 des Spreizkörpers bzw. der Spreizsegmente haben eine radiale Erstreckung, die kleiner ist als der Radius des Halses 10 a. In der Aus­ führungsform gemäß Fig. 1 sind auf jedem Spreizsegment 14 a bzw. 14 b im Bereich des Übergangsabschnitts 11 a neben der Profilierung zusätzliche Sperrzungen 19 ange­ ordnet, die zum Hals 10 a hin ausgestellt sind. Diese Sperrzungen 19 erstrecken sich im ungespannten Zustand radial über den Hals hinaus nach außen. Die Sperrzungen 19 sind in einer Diametralebene des Dübels schwenkbar und kommen bei maximaler Verschwenkung in radial inner­ halb der Sperrzungen vorgesehenen Längsaussparungen 20 zu liegen.

In einer in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltung des Dübels liegt eine Sperrzunge 19′ ebenfalls im Übergangs­ abschnitt 11 a des Spreizkörpers 10 b. Ähnlich wie in Fig. 1, erstreckt sich die Sperrzunge 19′ vom profilier­ ten Bereich aus radial und zum Hals ausgestellt nach außen. Ein sich nach außen erstreckender Abschnitt 19 a der Sperrzunge mündet in einen weiteren Abschnitt 19 b, der unter einem stumpfen Winkel zum Abschnitt 19 a nach innen verläuft und im wesentlichen etwas kürzer als der Abschnitt 19 a ausgebildet ist. Im entspannten Zustand, d. h. bei nicht eingebautem Dübel, berührt der Abschnitt 19 b die Kontur des Spreizkörpers 10 b nicht. Die Sperr­ zunge kragt frei aus, indem sie sich bogenförmig vom Übergangsabschnitt 11 a ausgehend zunächst nach außen über den Radius des Halses hinaus erstreckt. Die Sperrzungen 19′ sind ebenfalls in einer Diametralebene des Dübels schwenkbar und kommen bei maximaler Verschwenkung in radial innerhalb der Sperrzungen 19′ ausgebildeten Taschen 20′ zu liegen.

Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Dübel, erstreckt sich der Schlitz 13 der Ausführungsform gem. Fig. 1 über die gesamte Länge des Spreizkörpers 10 b. Zwischen dem geschlitzten Ab­ schnitt 11 b und dem Hals 10 a befindet sich der Übergangs­ abschnitt 11 a, der längsversetzte Durchbrüche 17 an seinen zur Schlitzebene senkrechten Seitenwänden aufweist. Der Durchbruch 17 a, der dem geschlitzten Abschnitt benach­ bart ist, ist mit dem Diametralschlitz 13 verbunden. Im Bereich dieses Übergangsabschnitts 11 a entstehen durch die Durchbrüche 17 elastische Stege 18, die die pro­ filierten Seiten des Spreizkörpers 10 b miteinander ver­ binden.

Die Dübelhöhlung 12 hat im wesentlichen vier Abschnitte: Im Bereich des Halses 10 a den zylindrischen Abschnitt 12 a, im Anschluß daran einen konischen Über­ gangsabschnitt 12 b, der in den innerhalb des Übergangs­ abschnitts liegenden Mittelabschnitt 12 c mündet, der eine leichte Konizität hat und über einen weiteren koni­ schen Abschnitt 12 d mit dem Schlitz 13 in Verbindung steht.

Die Stege 18 des Übergangsabschnitts 11 a sind so ausgebildet, daß sie sich unter Streckbeanspruchung ver­ formen können, bzw. bei kleinstmöglicher Maximalspannung einer möglichst großen Verformung standhalten. Der Verformungs-Mechanismus entspricht dabei z. B. dem eines eingespannten Biegebalkens, der an seinem auskragenden Ende belastet wird, wodurch eine große Durchbiegung bei kleiner Belastung des Einspannungsquerschnitts er­ reicht wird.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine besondere Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Gestaltung des Übergangs­ abschnitts, insbesondere der Stege 18 und der Dübel­ höhlung 12 c. Die Dübelhöhlung 12 c ist dabei in Form eines Pyramidenstumpfes 21 ausgebildet, dessen Querschnitt quadratisch ist. Der Pyramidenstumpf 21 liegt, im Schnitt gemäß Fig. 3 gesehen, so innerhalb des Dübels, daß seine zwei Seitenflächen parallel zur Schlitzebene verlaufen. Die Durch­ brüche 17 liegen in den beiden anderen Seitenflächen, so daß Stege 18 entstehen, die eine runde, dem Übergangs­ abschnitt 11 a angepaßte Außenkontur und eine glatte, vom Pyramidenstumpf 21 geformte Innenkontur haben. Die Durch­ brüche 17 trennen streckbare, symmetrisch zur Schlitz­ ebene verlaufende Stege 18 voneinander, die die Form eines zum Hals hin geöffneten V haben, und deren maxi­ maler Schenkelabstand der benachbarten Weite W der Dübelhöhlung im Mittelabschnitt 12 c entspricht. Das Prinzip des Biegebalkens, in seiner Anwendung auf die Funktion der Stege 18, ist in dieser Ausführungsform symmetrisch angewendet. Der V-förmige Steg 18 arbeitet dabei als gebogene Biegefelder, die in den Spreizsegmenten 14 a und 14 b eingespannt ist.

Wie bereits erwähnt, ist die Dübelhöhlung gemäß Fig. 1 so ausgebildet, daß sie vier Abschnitte hat, wobei der bekannte Übergangsabschnitt zwischen Hals und Schlitz durch die Abschnitte 12 b, 12 c und 12 d ersetzt wird.

Der wesentliche Abschnitt ist dabei der Mittelab­ schnitt 12 c, der über die konischen Abschnitte 12 b und 12 d mit dem Abschnitt 12 a bzw. mit dem Schlitz 13 verbunden ist. Dieser Abschnitt ist in seiner Weite W so gestaltet, daß er maximal die Weite des Kerndurch­ messers der zugehörigen Schraube besitzt. Die Länge dieses Abschnitts ist so groß gewählt, daß eine ausreichende Führung der Schraube gewährleistet ist, bevor ein Auf­ weiten des geschlitzten Abschnitts 11 b des Spreizkör­ pers 10 b erfolgt.

Wenn der Dübel in ein Loch einer Wand aus Mauerwerk oder dgl. vom Durchmesser des Dübelhalses eingesetzt wird, so klappen zunächst die beschriebenen Sperrzungen 19 unter Biegevorspannung nach hinten und kommen dabei in den Längsaussparungen 20 zu liegen. Durch die dadurch erzeugte Vorspannung der Sperr­ zungen 19 entsteht ein Druck der Sperrzungenspitzen auf das Mauerwerk, der groß genug ist, den Dübel beim An­ setzen der Schraube gegen Mitdrehen zu sichern.

Gemäß Fig. 3 wird diese Sperrwirkung durch die Gestaltung der Sperrzunge und die Lage dieser noch sicherer und effektiver erreicht. Bei dieser Ausführung legen sich beim Einführen des Dübels in das Loch der Mauer die Sperrzungen 19′ unter Vorspannung an den Spreizkörper an, wobei sie in den innerhalb der Sperrzunge ausgebilde­ ten Taschen 20′ Platz finden. Dabei wird zunächst der Abschnitt 19 a unter Biegespannung nach innen in Richtung der Tasche 20′ geklappt. Bei einem gewissen Verschwen­ kungsgrad des Abschnitts 19 a berührt der Abschnitt 19 b die Tasche 20′ des Dübels, wodurch eine Bogenfeder ge­ bildet wird. Der Druck, der durch diese Bogenfeder auf die Innenoberfläche des Lochs ausgeübt werden kann, ist dabei wesentlich größer als im Fall der als einfache Blattfeder ausgebildeten Sperrzunge 19. Die Verdrehsiche­ rung wird dadurch verstärkt.

Wenn der Dübel eingesetzt ist, kann die Schraube angesetzt werden. Dabei greifen die Gewindegänge der Schraubenspitze zunächst in dem Übergangsabschnitt 12 b der Dübelhöhlung ein. Der Übergangsabschnitt 12 b hat eine relativ geringe axiale Erstreckung, so daß die Schraube nach wenigen Umdrehungen bereits in den Mittel­ abschnitt 12 c der Dübelhöhlung eindringt. Da die Spreiz­ segmente 14 a bzw. 14 b, die den Mittelabschnitt 12 c der Dübelhöhlung im Bereich des Übergangsabschnitts 11 a umfassen, durch die Stege 18 miteinander verbunden sind, kann sich der Spreizkörper im Bereich des Übergangs­ abschnitts 11 a gerichtet aufweiten, ohne der Schraube die Führung zu nehmen. Der Verformungswiderstand des Spreizabschnitts wird durch den Verformungswiderstand der Stege 18 geprägt, der so klein gehalten ist, daß die Kraft zur Drehung der Schraube nicht übermäßig erhöht und das Anpressen des Dübels im Bereich des Übergangsabschnitts 11 a nicht erschwert wird. Durch die durchgehende Profilierung des Spreizkörpers 10 b wird bei Aufweitung des Spreizkörpers die Verzahnung des Dübels mit dem Mauerwerk oder dgl. bei wesentlich bes­ serer Führung der Schraube gewährleistet. Unter Aus­ nützung des oben beschriebenen Prinzips, werden die Stege beim Aufweiten des Mittelabschnitts 12 c, ohne auf die Spreizsegmente große Zugkräfte auszuüben, gestreckt, wobei sich bei der beschriebenen besonderen Ausführungsform der Stege, der Winkel zwischen den Schenkeln unter Biegebeanspruchtung vergrößert. Die beschriebene Ausführungsform sorgt damit für eine sehr lange Führung der Schraube, ohne die Verzahnungswirkung des Dübels in der Mauer zu beeinträchtigen. Sie hat den weiteren Vorteil, daß, bedingt durch die oben beschrie­ bene unterschiedliche Gestaltung der Innen- und der Außenoberfläche der Stege symmetrische Verwölbungen dieser auftreten, die den Dübel mit ihren Spitzen auch seitwärts und von beiden Seiten gleichmäßig mit dem Mauerwerk verzahnen. Wenn die Schraube in den Schlitz 13 eindringt, ist sie bereits über einen großen Bereich geführt und kann dann aus dem Schlitz 13 nicht mehr ausweichen. Die Durchbrüche 17 können ferner dafür sorgen, daß die Gewindegänge der Schraube beim Ein­ drehen einen besseren Halt bekommen.

Die Länge der Abschnitte von Dübelhals 10 a, Übergangs­ abschnitt 11 a und geschlitztem Abschnitt 11 b kann ent­ sprechend den Weiterbildungen der Erfindung je nach dem Einsatzgebiet des Dübels - z. B. für Fassaden oder für Hohlblocksteine - variieren.

Für einen Dübel, der zur Befestigung von Fassaden verwendet wird, kann z. B. der geschlitzte Abschnitt 11 b und der Übergangsabschnitt 11 a gleich lang, der Hals 10 a jedoch wesentlich verlängert ausgebildet werden.

Für die Befestigung von Bauteilen an Wänden aus Hohlblocksteinen oder ähnlichen Ziegeln mit großen Luft­ kammern, kann der Übergangsabschnitt 11 a im Verhältnis zum Hals 10 a und zum geschlitzten Abschnitt 11 b wesent­ lich verlängert ausgebildet werden, um eine Befestigung an einer Querrippe des Steins sicherzustellen. Der Übergangsabschnitt 11 a kann in dieser Ausführungsform gemäß Fig. 4 in zwei Abschnitte 31 a und 31 b unterteilt werden, von denen jeder mit Durchbrüchen 17 ₁ bzw. 17 ₂ ver­ sehen ist. Um auch den zwischen den Abschnitten 31 a und 31 b liegenden Bereich 31 c elastisch zu gestalten, ist der Spreizkörper in diesem Abschnitt diametral so durch­ brochen, daß die benachbarten Durchbrüche 17 b und 17 c der beiden Abschnitte 31 a und 31 b durch einen Schlitz 32 verbunden werden.

Abweichend von den beschriebenen Ausführungsformen kann z. B. der zylindrische Abschnitt 12 a der Dübelhöhlung in einen anders profilierten Mittelab­ schnitt 12 c übergehen, der sich auch in den geschlitzten Bereich 11 b bzw. in den Schlitz 13 hinein erstrecken kann.

Auf diese Art und Weise kann die Elastizität des Spreizkörpers individuell für den Verwendungszweck gesteuert werden. Ferner ist die Dübelhöhlung des Mittelabschnitts 12 c nicht auf eine rechteckige pyrami­ denstumpf-Form beschränkt und die Anzahl der Spreizsegmente kann variieren.

Claims (14)

1. Kunststoffdübel für Holzschrauben, mit einem zy­ lindrischen Hals und anschließendem Spreizkörper aus meh­ reren, an der Außenseite profilierten Spreizsegmenten, die mindestens an ihrem dem Hals abgewandten Ende durch Schlitze getrennt sind und zwischen sich eine Dübelhöhlung begrenzen, die sich zum Dübelhals hin über einen Über­ gangsabschnitt in eine zylindrische Ausnehmung im Bereich des Dübelhalses erweitert, dadurch gekennzeichnet, daß in Fortsetzung der Schlitze (13; 32) im Übergangsabschnitt (11 a; 31 a, 31 b) in Längsrichtung hintereinander angeord­ nete Durchbrüche (17; 17 a, 17 b, 17 c) vorgesehen sind, die eine solche Form aufweisen, daß die zwischen ihnen ver­ bleibenden Wandbereiche quer zur Schlitzebene streckbare Stege (18) bilden, die die Spreizsegmente (14) nachgiebig miteinander verbinden.

2. Kunststoffdübel nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dübelhöhlung (12) im Übergangsabschnitt (11 a) im Bereich der Durchbrüche (17) einen schwach koni­ schen Mittelabschnitt (12) hat.

3. Kunststoffdübel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (18) unter Biegeverformung streckbar sind.

4. Kunststoffdübel nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stege (18) symmetrisch zur Längsmittel­ ebene der zugehörigen Schlitze (13) ausgebildet und gegen­ über dieser Ebene geneigt sind.

5. Kunststoffdübel nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (18) V-förmig mit zum Dübel­ kopf hin weisender Spitze sind.

6. Kunststoffdübel nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Schenkelabstand der Stege (18) im wesentlichen gleich der Weite der Dübelhöh­ lung (12) in diesem Bereich ist.

7. Kunststoffdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dübelhöhlung (12) im Über­ gangsabschnitt (12 c) das Längsprofil eines sich zum Dübel­ hals erweiternden Pyramidenstumpfes hat, dessen größte Weite (W) höchstens gleich dem Kerndurchmesser der zuge­ ordneten Holzschraube ist und daß die Durchbrüche (17) senkrecht auf den jeweiligen Seitenflächen des Prismas stehen.

8. Kunststoffdübel nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Querschnitt des Pyramidenstumpfes qua­ dratisch ist und der Spreizkörper im geschlitzten Bereich (11 b) durch einen Diametralschlitz (13) in zwei Hälften unterteilt ist, wobei zwei Seiten des Pyramidenstumpfes parallel zur Schlitzebene verlaufen.

9. Kunststoffdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsabschnitt (11 a) und der geschlitzte Abschnitt (11 b) etwa gleiche Länge haben, und der Dübelhals (10 a) kürzer als der Übergangsab­ schnitt (11 a) ist.

10. Kunststoffdübel als Rahmendübel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Über­ gangsabschnitt (11 a) und der geschlitzte Abschnitt (11 b) etwa gleiche Länge haben, und der Dübelhals (10 a) wesent­ lich länger als der Übergangsabschnitt (11 a) ist.

11. Kunststoffdübel als Dübel für Holzblocksteine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsabschnitt (31 a, 31 b) gegenüber dem Dübel­ hals (10 a) und dem geschlitzten Abschnitt (11 b) wesentlich verlängert ist.

12. Kunststoffdübel nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Übergangsabschnitt zwei im Axialabstand stehende Reihen von Durchbrüchen (17 ₁, 17 ₂) hat, und die benachbarten Durchbrüche (17 b und 17 c) der beiden Reihen durch einen Diametralschlitz (32) miteinander verbunden sind.

13. Kunststoffdübel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Innengestalt der Dübelhöhlung (21) im Übergangsabschnitt (11 a) in den ge­ schlitzten Bereich (11 b) hinein erstreckt.

14. Kunststoffdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsabschnitt (11 a) außen auf den zum Längsschlitz parallelen Seiten mindestens je eine gegen den profilierten Mantel der Spreizhälfte (14) zum Dübelhals (10 a) hin ausgestellte Sperrzunge (19) hat.