DE3308755A1 - Kunststoffspreizduebel - Google Patents

Description

BERG: · STARF : SCHWABE- SANDMAIR

MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MUNCHFN 80

Anwaltsakte 32 712 11. März 1983

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT, Schaan Fürstentum Liechtenstein

Kunststoffspreizdübel

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HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein

Kunststoffspreizdübel

Die Erfindung betrifft einen Kunststoff-Spreizdübel mit im wesentlichen zylindrischem Dübelkörper, der von einer der Aufnahme einer Spreizschraube dienenden Zentralbohrung durchsetzt ist und wenigstens über einen Teil seiner Länge beidseitig der Zentralbohrung je einen wellenförmigen Längsschlitz aufweist.

Spreizdübel der in Rede stehenden Art werden nach Einführen in eine auf die Grosse abgestimmte Aufnahmebohrung mittels eines Spreizelementes, das in der Regel als Spreizschraube, beispielsweise in Form einer handelsüblichen Holzschraube, ausgebildet ist, aufgeweitet. Die Verankerung des Dübels kommt durch das Anpressen der Dübelkörperoberfläche an die Wandung der Aufnahmebohrung zustande. Die Verankerung wird umso besser je mehr Oberfläche des Dübels hierzu zur Verfügung steht. Einerseits wird diese damit von der Kontur der Oberfläche des Dübelkörpers beeinflusst. Andererseits erfolgt eine Beeinflussung durch den Grad der Aufweitung des Dübelkörpers, welche mittels der Spreizschraube erzielt wird.

Aus diesem Grunde ist es üblich, zur Erleichterung der Aufweitung im Dübelkörper einen Längsschlitz vorzusehen.

Die Anordnung eines solchen Längsschlitzes kann zur Problematik führen, dass die Spreizschraube durch den Längsschlitz hindurch aus der Dübelachse verlaufen kann, so dass die Aufweitung des Dübelkörpers nicht ausreichend erfolgt, was zur Herabsetzung der Verankerungswerte führt.

Zur Vermeidung eines Verlaufene der Spreizschraube ist es bekannt, die Längsschlitze wellenförmig auszubilden, und zwar derart versetzt, dass jeweils einem Wellenberg auf der anderen Seite der der Aufnahme der Spreizschraube dienenden Zentralbohrung ein Wellental gegenüberliegt. Während dem Verlaufen der Spreizschraube durch diese Massnahme tatsächlich erfolgreich entgegengewirkt werden kann, tritt ein anderer Nachteil auf. Dieser Nachteil besteht darin, dass beim Eindrehen der Spreizschraube im Bereich jener Wellenberge, welche entgegen der Spreizschrauben-Eindrehrichtung weisen, von der Spreizschraube Material des Dübelkörpers abgetragen und in die Zentralbohrung mitgezogen wird. In jenen Zonen, in denen auf diese Weise Material abgetragen wurde, kann sich ein ausreichender Spreizdruck nicht mehr aufbauen, so dass die davon betroffene, im Bereich der genannten Wellenberge liegende Oberfläche des Dübelkörpers für die Verankerung nicht mehr zur Verfügung steht. Dieser nachteilige Effekt kann noch dadurch verstärkt werden, dass in diesem Bereich Nuten, Ausnehmungen oder dgl zum Zwecke einer Oberflächenprofilierung vorgesehen sind.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, einen Spreizdübel zu schaffen, bei welchem durch Anordnung eines dem Verlaufen der Spreizschraube entgegenwirkenden wellenförmigen Längsschlitzes keine nachteilige Beeinflussung der Verankerungswerte erfolgt.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die von den Längsschlitzen begrenzten, in Spreizsehrauben-Eindreh-

richtung liegenden Seiten der Dübelkörperhälften Wellenberge aufweisen, welche die Anzahl der Wellentäler um eins übersteigen.

Entsprechend dem erfindungsgemässen Vorschlag weisen die beidseits der Zentralbohrung angeordneten Längsschlitze somit eine ungerade Teilung auf, wobei die Schlitze zueinander derart versetzt sind, dass einem Wellenberg auf der einen Seite jeweils ein Wellental auf der anderen Seite der Zentralbohrung gegenüberliegt. Diese Anordnung ist im Hinblick auf die Teilung derart gewählt, dass an jeder Dübelkörperhälfte in Spreizschrauben-Eindrehrichtung ein Wellenberg mehr als Wellentäler vorhanden sind. Dies führt zwangsläufig dazu, dass entgegen der Spreizschrauben-Eindrehrichtung an jeder Dübelkörperhälfte ein Wellental mehr als Wellenberge vorhanden sind. Insgesamt gesehen weist damit an jeder Dübelkörperhälfte ein Wellenberg mehr in Spreizschrauben-Einschraubdrehrichtung als entgegen dieser.

Beim Eindrehen der Spreizschraube wird das Material des Dübelkörpers im Bereich der in Spreizschrauben-Eindrehrichtung weisenden Wellenberge lediglich in den Bereich der Längsschlitze verdrängt, füllt diese weitgehend auf und steht damit zur· Erzeugung eines Spreizdruckes zur Verfügung. Die der Verankerung dienende Oberfläche des Dübelkörpers wird dadurch nicht verkleinert, sondern im Gegenteil noch vergrössert. Nachdem die Anzahl der entgegen der Spreizschrauben-Eindrehrichtung weisenden, die der Verankerung dienende Oberfläche negativ beeinflussenden Wellenberge kleiner ist, bleibt in der Summe eine Zunahme der für die Verankerungswerte massgebenden Oberfläche des Dübelkörpers. Nebst dem Vorteil einer Verhinderung des Verlaufens der Spreizschraube wird gemäss Erfindung damit eine Erhöhung der Verankerungswerte bei den in Rede stehenden Kunststoffdübeln erzielt.

Wie die vorgängigen Ausführungen gezeigt haben, sind beim Kunststoff-Spreizdübel mit wellenförmigem Längsschlitz insbesondere die Bereiche der Wellenberge für den Aufbau eines

.Spreizdruckes massgebend. Dabei fallen die in 'Spreizjschraub.en-E.indre.hrichtung weisenden Wellenberge ins Gewicht.

Aus Gründen der Oberflächenanpassung an die jeweiligen Aufnahmebc-hrungen bringen Oberflächenprofilierungen bei den in Rede .^stehenden Spreizdübeln Vorteile hinsichtlich Verankerungswerten. Nachdem solche Oberflächenprofilierungen zumeist als nutenförmige Ausnehmungen ausgebildet sind, ergibt sich ein gewisser Widerspruch hinsichtlich Verkleinerung der tatsächlich zur Anlage an der Wandung der Aufnahmebohrung zur Verfügung stehenden Oberfläche des Dübelkörpers. Die Suche-nach einem ausreichenden Kompromiss ist damit unerlässlich^ wobei diese Aufgabe bei Vorhandensein eines wellenförmigen Längsschlitzes durch weitere Einflussfaktoren zusätzlich erschwert wird.

Es wird somit gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorgeschlagen, am Dübelkörper zur Oberflächenprofilierung im Bereich des Ueberganges von Wellenbergen in Wellentäler nutenfprmige Ausnehmungen vorzusehen, die in Umfangsrichtung entlang einer normal zum Dübelkörper stehenden Ebene verlaufen. Im Bereich der Wellenberge, dh an jenen Stellen des Dübelkörpers, wo ein massgeblicher Anteil des Spreizdruckes aufgebaut wird, entsteht dadurch keine Verkleinerung der Oberfläche durch Anordnen von Ausnehmungen. Es wird dadurch verhindert, dass das von der Spreizschraube verdrängte Material ■ die Ausnehmungen auffüllen kann und dadurch zum Aufbau des Spreizdruckes nicht mehr zur Verfügung steht. Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Anordnung, der Ausnehmungen betrifft somit nur jene Stellen des Dübelkörpers, welche am Aufbau des Spreizdruckes einen weniger massgebenden Anteil leisten. Die aus den geschilderten Gründen erforderlichen Ausnehmungen beeinträchtigen die Verankerungswerte somit nicht.

Um die Anpassung des Dübelkörpers entlang seinem gesamten Umfang an die Wandung der Aufnahmebohrung zu ermöglichen,

umgeben die nutenförmigen Ausnehmungen vorzugsweise den Dübelkörper in Umfangsrichtung entlang seiner beiden Dübelkörperhälften vollständig. Die Profilierung der Oberfläche besteht somit aus ringförmigen Nuten, deren Querschnitt beispielsweise U- oder V-förmig ausgebildet sein kann, wobei der Uebergang der Nutenwandungen in die Oberfläche des Dübelkörpers vorzugsweise gerundet ist. Im Hinblick auf die Anpassung der Wandung der Aufnahmebohrung und die Beeinflussung der Oberfläche des Dübelkörpers betragen die Breite und die Tiefe der nutenförmigen Ausnehmungen vorzugsweise das 0,05 bis 0,15-fache des Dübelkörperaussendurchmessers.

Wie vorgängig darauf hingewiesen, wird im Bereich der in , Spreizschrauben-Eindrehrichtung weisenden Wellenberge das Material des Dübelkörpers in den wellenförmigen Schlitz hineingedrängt,, so dass er zumindest teilweise aufgefüllt wird. Dies hat zur Folge, dass der durch den Schlitz geschaffene Raum im wesentlichen dem Volumen des verdrängten Materials vom Dübelkörper zu entsprechen hat, um schädliche, beispielsweise den Eindrehwiderstand der Spreizschraube erhöhende Spannungsspitzen zu vermeiden. Aus diesem Grunde ist es zweckmässig, wenn die Breite der wellenförmigen Längsschlitze zum höchsten Punkt der Wellenberge bzw tiefsten Punkt der Wellentäler hin zunimmt. Dadurch entstehen Längsschlitze von ungleicher Breite, wobei in jenem Bereich, in dem am meisten Materialumformung stattfindet, die grösste Breite vorhanden ist. Die Brextenverhältnisse der Längsschlitze sind vorteilhaft derart, dass im Bereich des höchsten Punktes der Wellenberge bzw tiefsten Punktes der Wellentäler die Schlitzbreite etwa dem 1,5-fachen der Breite im Uebergangsbereich der Wellenberge in Wellentäler entspricht.

Die Form der wellenförmigen Längsschlitze kann beliebig sein. Nebst zackenförmigen, sägezahnförmigen oder ähnlichen Längsschlitzen hat sich im Hinblick auf die Spannungsverteilung im Dübelkörper vor allem eine sinusförmige Ausbildung als zweckmässig erwiesen. In dimensionsmässiger Hinsicht werden gute Verhältnisse erzielt, wenn bei sinusförmiger Ausbildung

die Amplitude etwa einem Viertel des Dübelkörper-Aussendurchmessers und die halbe Wellenlänge etwa dem Dübelkörper-Aussendurchmesser entspricht. Dadurch entstehen Grössenverhältnisse, welche bei den gängigsten Dübelgrössen im Hinblick auf die geforderte ungerade Teilung dazu führen, dass jede Dübelkörperhälfte in Spreizschrauben-Eindrehrichtung zwei Wellenberge aufweist, denen jeweils ein Wellenberg an der gegenüberliegenden Seite entgegensteht.

Die Erfindung soll nunmehr anhand von sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar zeigen:

Figur 1 eine Ansicht des erfindungsgemässen Kunststoff-Spreizdübels;

Figur 2 einen Querschnitt durch den Kunststoff-Spreizdübel der Figur 1, entlang der Schnittlinie H-II.

Die Figur 1 zeigt in Ansicht den erfindungsgemässen Kunststoff-Spreizdübel, dessen insgesamt mit 1 bezeichneter Dübelkörper mittels der beidseitig einer Zentralbohrung 2 angeordneten Längsschlitze 3, 4 in zwei Dübelkörperhälften 5, 6 geteilt ist. Wie aus der Figur 1 deutlich hervorgeht, sind die Längsschlitze 3, 4 wellenförmig als Sinuskurve ausgebildet. Die Längsschlitze 3, 4 sind zueinander derart versetzt, dass an derselben Dübelkörperhälfte einem Wellenberg jeweils ein Wellental gegenüberliegt. Im weiteren zeigt die Figur 1, dass an jeder Dübelkörperhälfte 5, 6 in Eindrehrichtung einer an sich bekannten und daher nicht dargestellten, einen normalen Rechts-Drehsinn aufweisenden Spreizschraube jeweils ein Wellenberg 5a, 6a mehr als Wellentäler 5b, 6b vorhanden ist.

Der Dübelkörper 1 weist zur Oberflächenprofilierung ferner nutenförmige Ausnehmungen 7 auf, welche im Uebergangsbereich von Wellenbergen 5a, 6a in Wellentäler 5b, 6b die Längs-

schlitze 3, 4 schneiden. In jenen Bereichen weisen die Längsschlitze 3, 4 die geringste Breite auf, welche zum höchsten Punkt der Wellenberge 5a, 6a bzw tiefsten Punkt der Wellentäler 5b, 6b hin zunimmt.

Der Querschnitt entsprechend Figur 2 zeigt ferner, dass die Zentralbohrung 2 im Bereich der Längsschlitze 3, 4 einen unrunden Querschnitt aufweist. Dieser unrunde Querschnitt ist derart gewählt, dass im Bereich der Längsschlitze 3, 4 eine grössere Wandstärke des Dübelkörpers 1 vorhanden ist* was dazu führt, dass einem Ausweichen der Spreizschraube auch dadurch zusätzlich, dh über die Massnahme der wellenförmigen Längsschlitze 3, 4 hinausgehend, entgegengewirkt wird.

In an sich bekannter Weise weisen die wellenförmigen Längsschlitze 3, 4 sowohl am rückwärtigen als auch am vorderen Ende einen achsparallelen Auslauf auf, während die Zentralbohrung 2 bis auf den vorderen Auslauf der Längsschlitze 3, 4 als Sacklochbohrung ausgebildet ist und im Bereich der vordersten nutenförmigen Ausnehmung 7 endet.

Claims (7)

1. HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein

   Patentansprüche

   Kunststoff-Spreizdübel mit im wesentlichen zylindrischem Dübelkörper, der von einer der Aufnahme einer Spreizschraube dienenden Zentralbohrung durchsetzt ist und wenigstens über einen Teil seiner Länge beidseitig der Zentralbohrung je einen wellenförmigen Längsschlitz aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Längsschlitzen (3, 4) begrenzten, in Spreizschrauben-Eindrehrichtung liegenden Seiten der DübelkörperhSlften (5, 6) Wellenberge (5a, 6a) aufweisen, welche die Anzahl der Wellentäler (5b, 6b) um eins übersteigen.
2. 2. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dübelkörper (5) zur Oberflächenprofilierung im Bereich des Ueberganges von Wellenbergen in Wellentäler nutenförmige Ausnehmungen (7) aufweist, die in Umfangsrichtung entlang einer normal zum Dübelkörper (1) stehenden Ebene verlaufen.
3. 3. Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nutenförmigen Ausnehmungen (7) den Dübelkörper (1) in Umfangsrichtung entlang beider Dübelkörperhälften (5, 6) vollständig umgeben.
4. 4. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 2 oder 3·, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der nutenförmigen Ausnehmungen (7) das 0,05- bis 0,15-fache des Dübelkörper-Aussendurchmessers beträgt.
5. 5. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der nutenförmigen Ausnehmungen (7) das 0,05- bis 0,15-fache des Dübelkörper-Aussendurchmesser beträgt.
6. 6. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der wellenförmigen Längsschlitze (3, 4) zum höchsten Punkt der Wellenberge bzw tiefsten Punkt der Wellentäler hin zunimmt.
7. 7. Spreizdübel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Längsschlitze (3, 4) im Bereich des höchsten Punktes der Wellenberge bzw tiefsten Punktes der Wellentäler etwa dem 1,5-fachen der Schlitzbreite im Uebergangsbereich der Wellenberge in Wellentäler entspricht.