DE3340751A1

DE3340751A1 - Kunststoff-spreizduebel

Info

Publication number: DE3340751A1
Application number: DE19833340751
Authority: DE
Inventors: Heinz 8000 München Bisping; Armin 8034 Germering Hoffmann
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1983-11-10
Filing date: 1983-11-10
Publication date: 1985-05-30
Also published as: FR2554880B1; FR2554880A1; DE3340751C2; ATA324384A; CH665886A5; AT382696B

Description

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3.

Anwaltsakte 33

10o November 1983

HILTI Aktiengesellschaft

FL-9494 Schaan
Fürstentum Liechtenstein

KÜNSTSTOFF-SPREIZDÜBEL

eg

»(089)9882 72-74 Telegramme (cable):

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HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein

Kunststoff-Spreizdübel

Die Erfindung betrifft einen Kunststoff-Spreizdübel mit im wesentlichen zylinderförmigem Dübelkörper, der eine Zentralbohrung zur Aufnahme einer Spreizschraube und wenigstens teilweise in segmentartige Vertiefungen eintauchbare Sperrelemente aufweist.

Kunststoff-Spreizdübel werden in Aufnahmebohrungen eingeführt und anschliessend durch Eindrehen einer Spreizschraube in eine den Dübelkörper zumindest teilweise durchsetzende Zentralbohrung zur Verankerung radial geweitet. Die in der Regel als Holzschraube ausgebildete Spreizschraube schneidet sich dabei mit dem Gewinde in die Wandung der Zentralbohrung ein, wodurch es zur Uebertragung eines Drehmomentes auf den Dübelkörper kommen kann.

Um beim Eindrehen der Spreizschraube ein Mitdrehen des Dübelkörpers in der Aufnahmebohrung zu unterbinden, weisen bekannte Spreizdübel beispielsweise zungenförmige Sperrelemente auf.

Diese werden beim Einführen des Dübelkörpers in die Aufnahmebohrung teilweise in segmentartige Vertiefungen des Dübelkörpers zurückgedrängt und legen sich unter Vorspannung gegen die Wandung der Aufnahmebohrung.

Kleinen Drehmomenten kann durch diese Anordnung entgegengewirkt werden. Treten hingegen grössere Drehmomente auf, so kommt es beim Eindrehen der Spreizschraube zu einem Mitdrehen des Dübelkörpers, was insbesondere auch von zu gross gewählten Aufnahmebohrungen gefördert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kunststoff-Spreizdübel zu schaffen, der über eine zuverlässige Drehsperre verfügt.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass entgegen der Einschraubdrehrichtung der Spreizschraube an den geradlinig verlaufenden Boden der segmentartigen Vertiefungen eine zur Umfangskontur des Dübelkörpers hin offene, im wesentlichen keilförmige Ausnehmung anschliesst.

Beim Einführen des Dübelkörpers in eine Aufnahmebohrung stützen sich die in die segmentartigen Vertiefungen eintauchenden Sperrelemente am geradlinig verlaufenden Boden der Vertiefungen ab. Mit dem vom Boden der Vertiefungen abgewandten Rücken liegen die Sperrelemente unter Vorspannung, die beispielsweise durch geringfügiges Ueberstehen der Sperrelemente über die Projektion der kreisförmigen Querschnittskontur des Dübelkörpers erzielt wird, an der Wandung der Aufnahmebohrung an. Ein beim Eindrehen der Spreizschraube auf den Dübelkörper einwirkendes Drehmoment führt zu einem relativen Verdrehen des die Spreizschraube aufnehmenden Teils des Dübelkörpers gegenüber den in der Aufnahmebohrung durch Vorspannung festsitzenden Sperrelementen. Dabei unterläuft der Grund der keilförmigen Ausnehmung bereits nach geringfügigem Verdrehen des Dübelkörpers die Sperrelemente und drückt diese nach der Art eines Exzenters gegen die Wandung der Aufnahmebohrung. Es kommt somit zu einer weiteres Verdrehen des

Dübelkörpers unterbindenden Verkeilung der Sperrelemente zwischen dem Grund der Ausnehmung und der Wandung der Aufnahmebohrung.

Vorzugsweise weist die Ausnehmung im Querschnitt des Dübelkörpers einen gekrümmt ausgebildeten Grund auf. Der üebergang vom gekrümmten Grund der Ausnehmung in den geradlinig verlaufenden Boden der Vertiefung ist zweckmässig stufenlos gestaltet, so dass mit beginnendem relativem Verdrehen des Dübelkörpers eine stufenlos zunehmende Verkeilung der Sperrelemente eintritt.

Um mit zunehmendem Drehen des Dübelkörpers ein Anwachsen der Verkeilung der Sperrelemente zu erzielen, ist mit Vorteil der Grund der Ausnehmung im Sinne der Krümmung der ümfangskontur gekrümmt ausgebildet. Die Krümmung verläuft demnach konvex, wobei der Krümmungsgrad beispielsweise auf unterschiedliche Aufnahmewerkstoffe abgestimmt werden kann.

In Hinblick auf die Wirkung der Verkeilung ist der Grund der Ausnehmung vorzugsweise kreisbogenförmig gekrümmt, wobei das Mass der Krümmung der Aussenkontur des Dübelkörpers entsprechen kann.

Mit Vorteil entspricht der geradlinig verlaufende Boden dem 1-bis 2-fachen der senkrecht der Dübellängsachse gemessenen Breite des Grundes der Ausnehmung. Dieses Ausmass der Erstreckung des geradlinigen Bodens stellt sicher, dass die vorzugsweise plane Abstützfläche der Sperrelemente beim Einführen des Dübelkörpers eine definierte Abstützung in der Vertiefung erfährt, so dass ein Verkippen der Sperrelemente vor dem Eindrehen der Spreizschraube unterbunden wird.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind die Sperrelemente über beim Eintauchen in die Vertiefungen verform- bzw durchtrennbare Stege mit dem Dübelkörper verbunden. Die Stege erlauben somit beim Einführen des Dübelkörpers in die Aufnahmebohrung das Eintauchen der Sperrelemente über deren gesamte Länge.

Beim Einführvorgang oder beim Eindrehen der Spreizschraube brechende Stege haben den Vorteil, dass die Sperrelemente sich als freie Keile gleichmässig gegen die Wandung der Aufnahmebohrung anlegen.

Einem weiteren Vorschlag der Erfindung entsprechend sind die Sperrelemente axial an beiden Enden über Stege mit dem Dübelkörper verbunden. Insbesondere für backen- oder leistenförmig ausgebildete Sperrelemente eignet sich eine solche zweiseitige Verbindung.

Das Einführen des Dübelkörpers in die Aufnahmebohrung wird in Weiterbildung der Erfindung erleichtert, indem sich die Aussenkontur des setzrichtungsseitigen Endes der Sperrelemente in Setzrichtung verjüngt. Die Verjüngung ist zweckmässig in Form eines Kegelmantel-Ausschnittes gebildet. Ueber das dieserart verjüngte Ende werden die Sperrelemente von der aussenseitigen Mündung der Aufnahmebohrung in die Vertiefungen gedrängt. Zum Einführen des Dübelkörpers bedarf es somit nur geringer, ohne weiteres manuell aufzubringender Kräfte.

Die Erfindung sei nachstehend anhand von Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemässen Spreizdübels wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweise in eine Aufnahmebohrung eingeführten Spreizdübel, teilweise im Längsschnitt;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Spreizdübel nach Fig. 1, gemäss Schnittverlauf II-II;

Fig. 3 den rückwärtigen Teil des vollständig in die

Aufnahmebohrung eingeführten Spreizdübels nach Fig. 1, vor dem Spreizvorgang;

Fig. 4 einen Schnitt durch den Spreizdübel nach Fig. 3, gemäss Schnittverlauf IV-IV;

Fig. 5 einen Schnitt analog Schnittverlauf IV-IV der Fig. 3, beim Spreizvorgang;

Fig. 6 den rückwärtigen Teil einer weiteren Ausführungsform eines Spreizdübels, in teilweise längsgeschnittener Darstellung;

Fig. 7 einen Schnitt durch den Spreizdübel nach Fig. 6, gemäss Schnittverlauf VII-VII.

Der in Figur 1 dargestellte Spreizdübel weist einen insgesamt mit 1 bezeichneten Dübelkörper zum Verankern in einer Aufnahmebohrung 2 eines Aufnahmewerkstoffes 3 auf. Der Dübelkörper 1 ist von einer Zentralbohrung 4 durchsetzt, die der Aufnahme einer Spreizschraube dient. Ein Längsschlitz 5 im setzrichtungsseitigen Abschnitt des Dübelkörpers 1 erleichtert dessen radiale Weitung. Ferner weist der Mantel dieses Abschnittes umlaufende Rillen 6 zur Bildung von Ringwulsten 7 auf, welch letztere sich zur Verankerung in die Wandung der Aufnahmebohrung 2 eindrücken. Der entgegen der Setzrichtung weisende Abschnitt des Dübelkörpers 1 trägt die kreisförmige Umfangskontur überragende Sperrelemente 8, die in segmentartige Vertiefungen 9 mit geradlinigem Boden 9a teilweise eintauchbar sind. Entgegen der Einschraubdrehrichtung schliessen an die Vertiefungen keilförmige Ausnehmungen 10 mit gekrümmtem, stufenlos in den Boden 9a übergehendem Grund 10a an.

Die Sperrelemente 8 sind über durchtrennbare Stege 11 mit dem anderen Teil des Dübelkörpers 11 verbunden. Das setzrichtungsseitige Ende 8a der Sperrelemente 8 verjüngt sich in Setzrichtung. Wie insbesondere die Figur 2 verdeutlicht, weisen die Sperrelemente 8 im Querschnitt im wesentlichen die Form eines Kreisabschnittes auf, entlang dessen Rücken sich Erhebungen 8b erstrecken. Die Gesamtdicke D der Sperrelemente 8 ist etwas grosser als die Tiefe T der Vertiefungen 9.

Zum Setzen des Spreizdübels wird der Dübelkörper 1, wie in der Figur 1 durch einen Pfeil angedeutet, in die Aufnahmebohrung

eingeschoben. Dabei werden die Spreizelemente 8 unter Auflaufen des verjüngten Endes 8a an der äusseren Mündung der Aufnahmebohrung 2 in die Vertiefungen 9 gedrängt. Die Stege 11 brechen dabei, so dass die Sperrelemente 8 alsdann frei in den Vertiefungen 9 liegen. Zufolge des Uebermasses der Dicke D gegenüber der Tiefe T liegen die Sperrelemente 8 nach dem Einführen des Dübelkörpers 1 unter Abstützung am geradlinigen Boden 9a im Rahmen der elastischen Verformbarkeit mit Vorspannung an der Wandung der Aufnahmebohrung 2 an, wie dies die Figur 3 zeigt.

Durch Eindrehen einer Spreizschraube 12 in den Dübelkörper 1 wird diesem, wie in der Figur 5 durch einen Drehpfeil angedeutet, ein Drehmoment vermittelt. Dadurch wird der gekrümmte Grund 10a der Ausnehmungen 10 gegen die plane Abstützfläche der Sperrelemente 8 gedrängt und letztere somit mit hoher Kraft, wie durch Pfeile angedeutet, gegen die Wandung der Aufnahmebohrung 2 gedrückt. Je nach Uebergrösse der Aufnahmebohrung gegenüber dem Dübelkörper 1 oder nach Festigkeit des Aufnahmewerkstoffes 3 kommt es zu unterschiedlich starkem Auslenken der Sperrelemente 8. In jedem Falle aber wird ein Durchdrehen des Dübelkörpers 1 zuverlässig unterbunden.

Der insgesamt mit 21 bezeichnete Dübelkörper des Spreizdübels nach Figur 6 weist wiederum eine Zentralbohrung 22, einen Längsschlitz 23, Rillen 24 und Ringwulste 25 auf. In dem der Setzrichtung abgewandten Abschnitt sind flügelartige Sperr-"elemente 26 vorgesehen, die über einen verform- bzw durchtrennbaren Steg 27 angelenkt sind. Längs des Rückens der Sperrelemente 26 verläuft eine verformbare Erhebung 26a. Im Dübelkörper 21 sind ferner den Sperrelementen 26 zugeordnete Vertiefungen 28 und Ausnehmungen 29 vorgesehen.

Der Boden 28a der Vertiefungen 28 ist wiederum geradlinig ausgebildet. Daran schliesst sich stufenlos der kreisbogenförmig gekrümmte Grund 29a der Ausnehmungen 29 an, wie dies die Figur 7 zeigt.

Beim Einführen des Dübelkörpers 21 in eine Aufnahmebohrung tauchen die Sperrelemente 26 grösstenteils in die Vertiefungen 28 ein, wobei die Stege 27 brechen. Im weiteren entspricht die Funktionsweise der Verdrehsperre jener des Spreizdübels nach den Figuren 1 bis 5.

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Claims

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein Patentansprüche

1. Kunststoff-Spreizdübel mit im wesentlichen zylinderförmigem Dübelkörper, der eine Zentralbohrung zur Aufnahme einer Spreizschraube und wenigstens teilweise in segmentartige Vertiefungen eintauchbare Sperrelemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass entgegen der Einschraubdrehrichtung der Spreizschraube (12) an den geradlinig verlaufenden Boden (9a, 28a) der segmentartigen Vertiefungen (9, 28) eine zur Umfangskontur des Dübelkörpers (1, 21) hin offene, im wesentlichen keilförmige Ausnehmung (10, 29) anschliesst.

2. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (10, 29) im Querschnitt des Dübelkörpers (1, 21) einen gekrümmt ausgebildeten Grund (10a, 29a) aufweist.

3. Dübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grund (10a, 29a) der Ausnehmung (10, 29) im Sinne der Krümmung der Umfangskontur gekrümmt ausgebildet ist.

4. Spreizdübel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grund (10a, 29a) der Ausnehmung (10, 29) kreisbogenförmig gekrümmt ausgebildet ist.

5. Spreizdübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grund (10a, 29a) der Ausnehmung (10, 29) entsprechend der Aussenkontur des Dübelkörpers (1, 21) kreisbogenförmig gekrümmt ist.

6. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der geradlinig verlaufende Boden (9a, 28a) dem 1- bis 2-fachen der senkrecht zur Dübellängsachse gemessenen Breite der Ausnehmung (10, 29) entspricht.

7. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrelemente (8, 26) über beim Eintauchen in die Vertiefungen (9, 28) verform- bzw durchtrennbare Stege (11, 27) mit dem Dübelkörper (1, 21) verbunden sind.

8. Spreizdübel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrelemente (8) axial an beiden Enden über Stege (11) mit dem Dübelkörper (1) verbunden sind.

9. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aussenkontur des setzrichtungs· seitigen Endes (8a) der Sperrelemente (8) in Setzrichtung verjüngt.