DE3237059A1

DE3237059A1 - Spreizduebel mit gewindebolzen und spreizhuelse

Info

Publication number: DE3237059A1
Application number: DE19823237059
Authority: DE
Inventors: Bernd 8000 München Mauritz
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1982-10-06
Filing date: 1982-10-06
Publication date: 1984-04-12

Description

Spreizdübel mit Gewindebolzen und Spreizhülse
Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit Gewindebolzen und teilweise längsgeschlitzter, eine zentrale Aufnahmebohrung für den Gewindebolzen aufweisender Spreizhülse, wobei die Aufnahmebohrung wenigstens teilweise mit einem sich gegen das vordere Ende im Kerndurchmesser verjüngenden Innengewinde versehen ist.
Bekannte, aus einer Spreizhülse und einem Gewindebolzen bestehende Spreizdübel werden durch Ein schrauben des Gewindebolzens in die Spreizhülse gespreizt. Dieses Einschrauben des Gewindebolzens in die Spreizhülse ist oftmals sehr zeitaufwendig, da für das Einschrauben des Gewindebolzens mehrere Umdrehungen des Gewindebolzens notwendig sind.
Weiterhin sind aus einer Spreizhülse und einem Spreizelement bestehende Dübel bekannt, welche durch axiales Eintreiben des Spreizelementes gespreizt und dadurch im Aufnahmematerial verankert werden. Die Aufnahmebohrung der Spreizhülse und das Spreizelement können dabei zylindrisch oder sich in Setzrichtung verjüngend ausgebildet sein. Bei dieser Art von Spreizdübel besteht kein Formschluss, sondern lediglich ein Kraftschluss zwischen dem Spreizelement und der Spreizhülse.
Das Spreizelement kann sich somit unter bestimmten Belastungen, beispielsweise bei Vibrationen, in der Spreizhülse lösen. Diese Dübelart ist daher nur für untergeordnete Anwendungen mit relativ geringer Belastung geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit geringem Zeitaufwand zu setzenden, eine sichere Verankerung gewährleistenden Dübel zu schaffen.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Gewindegänge des Gewindebolzens und der Spreizhülse wenigstens teilweise als sich über einen Teil des Umfanges erstreckende Segmente ausgebildet sind.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung muss der Gewindebolzen nicht über die gesamte Gewindelänge eingeschraubt werden, sondern kann unter Aufweitung der Spreizhülse bis zur erforderlichen Tiefe in das Gewinde eingetrieben werden.
Anschliessend kann der Gewindebolzen um eine geringe Teildrehung verdreht und dadurch mit der Spreizhülse formschlüssig verriegelt werden. Durch die Steigung des Gewindes erfolgt dabei ein weiteres Einziehen des. Gewindebolzens in die Spreizhülse und dadurch eine Nachspreizung.
Die Segmente des Gewindebolzens und der Spreizhülse können auf unterschiedliche Weise angeordnet werden. Um eine gleichmässige Verteilung unter axialer Belastung auftretender Kräfte zu ermöglichen, ist es zweckmässig, sie so anzuordnen, dass sie sich höchstens zum vollen Umfang ergänzen. Die Segmente des einen Teiles sind somit im wesentlichen entsprechend den Zwischenräumen des anderen Teiles angeordnet. Dabei dürfen die Segmente zwar kleiner aber nicht grösser als die Zwischenräume des anderen Teiles ausgebildet werden. Die Segmente eines Teiles können kleiner, gleich oder grösser als die Zwischenräume desselben Teiles ausgebildet werden.
Für eine gleichmässige Verteilung der Kräfte sowie für eine einfache Herstellung des Gewindebolzens als auch der Spreizhülse ist es vorteilhaft, pro Gewindegang jeweils drei sich etwa über einen Sechstel des Umfanges erstreckende Segmente anzuordnen. Diese Segmente können gleichmässig oder ungleichmässig über den Umfang verteilt angeordnet werden. Eine gleichmässige Verteilung der Segmente über den Umfang ergibt die Möglichkeit, dass der Gewindebolzen pro Umdrehung in drei verschiedenen, die Spreizhülse unterschiedlich stark spreizenden Stellungen verriegelt werden kann.
Wenn der Gewindebolzen zu weit verdreht wird, besteht die Gefahr, dass die Segmente des Gewindebolzens und der Spreizhülse in den nächsten Zwischenraum des Gegenstückes und somit wieder ausser Eingriff gelangen. Um dies zu vermeiden, ist es zweckmässig, dass wenigstens der in Setzrichtung vorderste Gewindegang der Spreizhülse sich über den gesamten Umfang erstreckt. Wenn die vordersten Segmente des Gewindebolzens mit dem vordersten, sich über den gesamten Umfang erstreckenden Gewindegang der Spreizhülse in Eingriff gelangen, ist ein Ueberdrehen des Gewindebolzens somit nicht möglich.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit, ein Ueberdrehen des Gewindebolzens zu verhindern, besteht darin, dass wenigstens der in Setzrichtung hinterste Gewindegang des Gewindebolzens sich über den gesamten Umfang erstreckt. Gelangen die hintersten Segmente der Spreizhülse mit dem hintersten Gewindegang des Gewindebolzens in Eingriff, so ist ein Ueberdrehen des Gewindebolzens und ein unbeabsichtigtes Lösen desselben somit ebenfalls nicht mehr möglich.
Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 Eine erfindungsgemässe Spreizhülse, im Schnitt dargestellt, Fig. 2 eine Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten Spreizhülse, Fig, 3 einen erfindungsgemässen Gewindebolzen, Fig. 4 einen Querschnitt durch den in Fig. 3 dargestellten Gewindebolzen entlang der Linie IV-IV, Fig. 5 die in Fig. 1 dargestellte Spreizhülse mit dem in Fig. 3 dargestellten Gewindebolzen, in montiertem, gespreiztem Zustand, Fig. 6 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemässen Gewindebolzens.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte, insgesamt mit 10 bezeichnete Spreizhülse weist ein in Setzrichtung vorderes Ende 11 und ein in Setzrichtung rückwärtiges Ende 12 auf. Die Spreizhülse 10 ist im wesentlichen zylindrisch und weist eine ebenso zylindrische, zentrale Aufnahmebohrung 13 auf. Der vordere Bereich der Aufnahmebohrung 13 ist mit einem Innengewinde 14 versehen, dessen Kerndurchmesser sich gegen das vordere Ende 11 verjüngt. Das Innengewinde 14 verläuft jedoch nicht über den gesamten Umfang, sondern weist, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, pro Gewindegang drei sich je über einen Sechstel des Umfanges erstreckende Segmente 15 auf.
Lediglich der in Setzrichtung vorderste Gewindegang 16 ist vollständig ausgebildet. Im Bereich der Zwischenräume zwischen den Segmenten 15 sind drei über den Umfang verteilte, sich über einen Teil der Länge erstreckende Längsschlitze 17 angeordnet. Diese Längsschlitze 17 ermöglichen die radiale Aufweitung der Spreizhülse 10. Das rückwärtige Ende 12 der Spreizhülse 10 ist mit einer den Segmenten 15 entsprechend ausgebildeten Schraubenführung 18 versehen.
Fig. 3 und 4 zeigen einen insgesamt mit 20 bezeichneten Gewindebolzen zum Aufweiten der in Fig. 1 und 2 dargestellten Spreizhülse 10. Der Gewindebolzen 20 weist an seinem rückwärtigen Ende einen Sechskantkopf 21 auf, der mit einem zylindrischen Schaft 22 verbunden ist. Im vorderen Bereich ist der Gewindebolzen 20 mit einem Gewinde 23 versehen. Das Gewinde 23 verläuft jedoch nicht über den gesamten Umfang, sondern besteht aus über den Umfang verteilt angeordneten Segmenten 24. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, sind die Segmente 24 gleichmässig über den Umfang des Schaftes 22 verteilt und erstrecken sich je etwa über einen Sechstel des Umfanges. Die Segmente 24 sind somit ebensogross wie die Zwischenräume. Der Gewindebolzen 20 lässt sich pro Umdrehung in drei verschiedenen Stellungen in die in Fig. 1 und 2 dargestellte Spreizhülse 10 einführen. Dabei wird die Spreizhülse 10 infolge des sich verjüngenden Kerndurchmessers des Innengewindes 14 radial aufgeweitet. Eine Anfasung 25 am vorderen Ende des Gewindebolzens 20 erleichtert das Einführen des Gewindebolzens 20 in die Spreizhülse 10.
Fig. 5 zeigt die Spreizhülse 10 mit eingeführtem Gewindebolzen 20 in gespreiztem Zustand. Die Spreizhülse 10 ist in ein Bohrloch 31 eines insgesamt mit 30 bezeichneten Aufnahmematerials eingesetzt. Der Gewindebolzen 20 wird so weit in die Spreizhülse 10 eingeführt, bis der Sechskantkopf 21 an einem zu befestigenden Teil 32 anliegt. Hierauf wird der Gewindebolzen 20 durch eine geringe Teildrehung mit der Spreizhülse 10 verriegelt. Die Segmente 24 des Gewindes 23 am Gewindebolzen 20 gelangen dabei in formschlüssigen Eingriff mit den Segmenten 15 des Innengewindes 14 an der Spreizhülse 10. Dadurch, dass der vorderste Gewindegang 16 der Spreizhülse 10 vollständig ausgebildet ist, bleibt der Formschluss auch dann erhalten, wenn der Gewindebolzen 20 so weit gedreht wird, dass die Segmente 24 des Gewindebolzens 20 wieder in den nächsten Zwischenraum der Spreizhülse 10 und somit ausser Eingriff mit den Segmenten 15 gelangen. Infolge der Steigung des Gewindes wird der Gewindebolzen 20 beim Verdrehen noch weiter in die Spreizhülse 10 eingezogen und somit eine zusätzliche Spreizung-erreicht.
Der Gewindebolzen 20 kann jederzeit nach geringer Teildrehung in entgegengesetzter Richtung rasch wieder gelöst werden.
Fig. 6 zeigt einen weiteren, insgesamt mit 40 bezeichneten Gewindebolzen. Dieser entspricht weitgehend der den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführung. So weist er ebenfalls einen Sechskantkopf 41 sowie einen damit verbundenen, zylindrischen Schaft 42 auf. Der vordere Bereich des Schaftes 42 ist mit einem Gewinde 43 versehen. Das Gewinde 43 besteht zum Teil aus sich über einen Teil des Umfanges erstreckenden Segmenten 44. Auch eine Anfasung 45 zum erleichterten Einführen des Gewindebolzens 40 in eine Spreizhülse ist vorhanden. Im Unterschied zu der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführung ist jedoch der in Setzrichtung hinterste Gewindegang 46 vollständig ausgebildet. Entsprechend dem Gewindegang 16 in der Spreizhülse 10 dient der Gewindegang 46 ebenfalls dazu, ein unbeabsichtigtes Lösen des Gewindebolzens 40 zu verhindern, wenn der Gewindebolzen überdreht wird, so dass die Segmente 44 des Gewindebolzens 40 ausser Eingriff mit den Segmenten 15 der Spreizhülse 10 gelangen. Der Gewindegang 46 kann anstelle des Gewindeganges 16 in der Spreizhülse 10 oder auch zusätzlich zu diesem vorgesehen werden.
Je nach Belastung des Spreizdübels können sowohl für die Spreizhülse als auch für den Gewindebolzen wahlweise Kunststoffe oder Metalle verwendet werden.

Claims

Patentansprüche Spreizdübel mit Gewindebolzen und teilweise längsgeschlitzter, eine zentrale Aufnahmebohrung für den Gewindebolzen aufweisender Spreizhülse, wobei die Aufnahmebohrung wenigstens teilweise mit einem sich gegen das vordere Ende im Kerndurchmesser verjüngenden Innengewinde versehen ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Gewindegänge des Gewindebolzens (20, 40) und der Spreizhülse (10) wenigstens teilweise als sich über einen Teil des Umfanges erstreckende Segmente (15, 24, 44) ausgebildet sind.
2. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (15, 24, 44) des Gewindebolzens (20, 40) und der Spreizhülse (10) so angeordnet sind, dass sie sich höchstens zum vollen Umfang ergänzen.
3. Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass pro Gewindegang jeweils drei sich je etwa über einen Sechstel des Umfanges erstreckende Segmente (15, 241 44) angeordnet sind.
4. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der in Setzrichtung vorderste Gewindegang (16) der Spreizhülse (10) sich über den gesamten Umfang erstreckt.
5. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der in Setzrichtung hinterste Gewindegang (46) des Gewindebolzens (40) sich über den gesamten Umfang erstreckt.