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Spreizdübel mit Spreizhülse und gegenüber dieser
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verschieblichem Spreizteil Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel
mit Spreizhülse und gegenüber dieser verschieblichem Spreizteil, wobei das Spreizteil
hintereinander gereihte Spreizkonen und die Spreizhülse entsprechende Auflaufflächen
zum Angriff der Spreizkonen aufweisen.
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Ein bekannter Spreizdübel der voran aufgezeigten Art weist eine aus
zwei Halbschalen zusammengesetzte Spreizhülse sowie einen im wesentlichen bolzenförmigen
Spreizteil auf.
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Der dem Eingriff in die Spreizhülse dienende Abschnitt des Spreizteils
trägt die hintereinander gereihten Spreizkonen, während der daran anschliessende
Abschnitt mit einem Aussengewinde versehen ist. Letzteres dient als Angriffsmittel
für eine Mutter, mittels der einerseits für den Spreizvorgang der Spreizteil entgegen
der Einführrichtung des Dübels in der Spreizhülse verschoben und andererseits zu
befestigende Gegenstände gegen das Aufnahmewerkstück gespannt werden. Die Innenwandung
der Spreizhülse ist mit umlaufenden konischen Auflaufflächen versehen, deren Ausbildung
und Anordnung mit den Spreizkonen des Spreizteils korrespondiert. Die Auflauf flächen
bzw Spreizkonen erweitern sich in Einführrichtung des Dübels radial.
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Dieser bekannte Spreizdübel wird zumeist in Aufnahmewerkstücke aus
Beton, Mauerwerk oder dgl Werkstoffen gesetzt
Hierzu wird er als
Montageeinheit mit der Spreizhülse in eine zylindrische Aufnahmebohrung eingeführt.
Anschliessendes Zurückziehen des Spreizteils bewirkt durch den Angriff der Spreizkonen
an den Auflaufflächen ein radiales Spreizen der Spreizhülse, so dass sich diese
in der Aufnahmebohrung verspannt. Da alle Spreizkonen gleichzeitig mit allen Auflaufflächen
zusammenwirken, wird die Spreizhülse gleichmässig gespreizt, was auch eine gleichmässige
Verteilung der Spannung entlang der Spreizhülse zur Folge hat. Die Spannkräfte werden
erhöht, wenn im Belastungsfalle der Spreizteil weitergehend zurückgezogen-wird und
es so zu einer Nachspreizung kommt.
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Beim Spreizvorgang wirkt neben der radial zur Bohrlochwandung gerichteten
Spannung auch eine Axialkraft entgegen der Einführrichtung des Dübels auf das Aufnahmewerkstück
ein. Ueberschreiten die radial wirkende Spannung und/oder die Axialspannungen die
Festigkeit des Aufnahmewerkstücks, so bricht die überbeanspruchte Zone desselben
aus. Da die Tragfähigkeit von Aufnahmewerkstücken bekanntlich zu deren Oberfläche
hin abnimmt, ist in erster Linie ein Ausbrechen der der Oberfläche nahen Umgebungszone
der Aufnahmebohrung festzustellen. Diese Erscheinung reduziert den Verankerungswert
eines solchen bekannten Spreizdübels erheblich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spreizdübel der geschilderten
Art zu schaffen, der auch in brüchigen Aufnahmewerkstoffen hohe Verankerungswerte
gewährleistet.
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Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in ungespreiztem
Zustand des Dübels zwischen den Spreizkonen und den Auf laufflächen entgegen der
Einführrichtung grösser werdende Abstände vorgesehen sind.
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Bei einem dieserart ausgebildeten Spreizdübel erfährt die Spreizhülse
am einführrichtungsseitigen Ende eine grössere Spreizung als in den anderen Bereichen.
Entsprechend verteilt sich auch die Spannung in der Aufnahmebohrung. Erreicht
wird
dies dadurch, dass beim Zurückziehen des Spreizteils zuerst dessen im Bohrlochtiefsten
liegender Spreizkonus an der diesem zugeordneten Auflauffläche der Spreizhülse angreift
und erst in der Folge nacheinander die weiteren Spreizkonen auf die jeweils zugeordneten
Auflaufflächen einwirken. Die so erzielte Spannungsverteilung in der Aufnahmebohrung
stellt sicher, dass die höchste Spannung im Bohrlochtiefsten, also an der Stelle
mit grösster Tragfähigkeit auftritt, die niedrigste Spannung hingegen in der oberflächennahen
Umgebungszone der Aufnahmebohrung entsteht. Dadurch ist sichergestellt, dass es
nicht zum Ausbrechen von Umgebungszonen der Aufnahmebohrung kommt.
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Der Dübel erreicht somit höchste Verankerungswerte. Diese Spannungscharakteristik
bleibt auch bei einem allfälligen Nachspreizen erhalten.
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Ein Vergrössern des Abstandes zwischen den Spreizkonen und Auflaufflächen
kann beispielsweise durch Aendern des Konendurchmessers oder des durch die umlaufenden
Auflaufflächen beschriebenen Durchmessers erzielt werden. Diese Ausführungsform
bedingt eine im wesentlichen kegelige Aussenkontur des die Spreizkonen tragenden
Abschnitts des Spreizteiles oder der die Auf laufflächen tragenden Innenwandung
der Spreizhülse. Hingegen ist mit Vorteil eine im wesentlichen zylindrische Ausbildung
des besagten Abschnitts des Spreizteils und der Innenwandung der Spreizhülse erreichbar,
indem die Auflauf flächen gegenüber den Spreizkonen entgegen der Einführrichtung
des Dübels zunehmend axial versetzt sind. Diese Ausbildung bietet nebst einfacher
Herstellbarkeit den Vorteil, den Aussendurchmesser des Dübels klein zu halten.
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Um eine möglichst grossflächige Einleitung der radialen Spannung zwischen
Spreizteil und Spreizhülse zu erreichen, weisen die paarweise miteinander in Verbindung
tretenden Auflaufflächen bzw Spreizkonen vorzugsweise gleiche Länge auf. In Relation
zur Baugrösse der Dübelteile lassen sich so grösstmögliche Kontaktflächen zwischen
den Spreizkonen
und Auflaufflächen erzielen. Die Länge der Auflaufflächen
und Spreizkonen entspricht zweckmässig etwa dem Durchmesser des Spreizteils.
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Versuche haben gezeigt, dass mit abnehmender Festigkeit des Aufnahmewerkstoffs
eine grössere Zahl von Spreizkonen bzw Auflauf flächen zweckmässig ist.
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Die Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel
wiedergibt, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen ungespreizten Spreizdübel im
Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt durch den Spreizdübel nach Fig. 1, gemäss Schnittverlauf
II-II, Fig. 3 den Spreizdübel nach Fig. 1 in gesetztem Zustand, im Längsschnitt.
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Der in Fig. 1 dargestellte Spreizdübel besteht im wesentlichen aus
einer insgesamt mit 1 bezeichneten Spreizhülse und einem insgesamt mit 2 bezeichneten
bolzenförmigen Spreizteil. Die Spreizhülse 1 setzt sich aus zwei Halbschalen 3,
4 zusammen, wie dies die Fig. 2 verdeutlicht. Letztere sind über zwei geschlitzte
Federringe 5 zu einer Einheit zusammengehalten.
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Der Spreizteil 2 besteht aus einem in die Spreizhülse 1 einragenden
Spreizabschnitt und einem die Spreizhülse überragenden Schaft 6 mit Aussengewinde.
Der Spreizabschnitt weist vier hintereinander gereihte Spreizkonen 7 auf. Jedem
Spreizkonus 7 ist eine korrespondierend konische Auflauffläche 8 an der Innenwandung
der Spreizhülse 1 zugeordnet.
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Wie die Fig. 1 zeigt, sind die konischen Auflaufflächen 8 gegenüber
den Spreizkonen 7 entgegen der Einführrichtung des Spreizdübels, das ist in Fig.
1 nach oben zunehmend axial versetzt. Daraus ergibt sich ein im gleichen Richtungssinne
zunehmend
grösserer Abstand a zwischen den Spreizkonen 7 und den Auflauf flächen 8.
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Im Einsatz des Spreizdübels befindet sich dieser, wie der Fig. 3 zu
entnehmen ist, in einer vorgefertigten Aufnahmebohrung 9, deren innerer Auslauf
erkennbar ist. Die Aufnahmebohrung 9 befindet sich in einem beispielsweise aus Beton
bestehenden Aufnahmewerkstück 11. Das Verankern des Spreizdübels kommt durch Verschieben
des Spreizteils 2 gegenüber der Spreizhülse 1 entgegen der Einführrichtung zustande.
Dies wird über eine Mutter 12 bewerkstelligt, die auf den Schaft 6 aufgeschraubt
wird und sich dabei über eine Unterlagsscheibe 13 und ein zu befestigendes Holzteil
14 gegenüber dem Aufnahmewerkstück 11 bzw der Spreizhülse 1 abstützt. Aufgrund der
im ungespreizten Zustand des Dübels vorhandenen, entgegen dessen Einführrichtung
grösser werdenden Abstände a greifen die Spreizkonen 7 nacheinander an den Auflaufflächen
8 an, und zwar zuerst der dem Auslauf der Aufnahmebohrung 9 nächste Spreizkonus,
dann der an diesen angrenzende und so weiter. Die Spreizhülse 1 erfährt dadurch
zur Mündung der Aufnahmebohrung 9 hin eine zunehmende Spreizung, dh der auf das
Aufnahmewerkstück 11 einwirkende Spreizdruck ist im Bereich des Bohrlochtiefsten
am grössten, im Bereich der Bohrlochmündung am kleinsten. Durch diese Spreizfolge
bzw gegenseitige Anordnung der Spreizkonen 7 zu den Auflaufflächen 8 werden auch
in an sich brüchigen Aufnahmewerkstoffen hohe Verankerungswerte erreicht, da entsprechend
dem Festigkeitsverlauf des Aufnahmewerkstücks 11 der grösste Spreizdruck, entsprechend
der Aufnahmebohrung 9, tief in das Aufnahmewerkstück, also in den Bereich grösster
Tragfähigkeit, verlegt wird.
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Ein allfälliges Nachspreizen, dh weiteres Zurückziehen des Spreizteils
2 bewirkt ein Erhöhen der Verankerungskräfte unter Beibehaltung der geschilderten
Spreizcharakteristikt indem die Spreizkonen 7 weitergehend an den Auf laufflächen
8 angreifen.