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SPREIZDÜBEL MIT HÜLSENFÖRMIGEM SPREIZKÖRPER
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Spreizdübel mit hülsenförmigem Spreizkörper Die Erfindung betrifft
einen Metallspreizdübel mit Spreizhülse und in diese einziehbarem, mit Innengewinde
versehenem, hülsenförmigem Spreizkörper, wobei die Spreizhülse an ihrem Umfang vom
vorderen Ende ausgehende, sich zum rückwärtigen Ende hin verengende Ausnehmungen
aufweist.
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Aus sicherheitstechnischen Gründen, insbesondere um ein Versagen im
Brandfall zu verhindern, wird heute auch im unteren und mittleren Lastbereich die
Verwendung von Metalldübeln anstelle der bisher üblichen Kunststoffdübel gefordert.
Die statische oder dynamische Belastung solcher Dübel ist relativ gering. Da diese
Elemente jedoch meist für Serienbefestigungen in hoher Stückzahl verwendet werden,
spielt der Preis der Dübel eine derart entscheidende Rolle, dass die Herstellung
solcher Dübel unter einem starken Kostendruck steht.
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Insbesondere aus diesen wirtschaftlichen Gründen scheidet ein bekannter
Spreizdübel, der aus einer teilweise längsgeschlitzten Spreizhülse und einem im
wesentlichen keilförmigen Spreizkörper besteht, für die interessierenden Anwendungsfälle
aus. Ausserdem ist der Verlauf des mit diesem Spreizdübel erzeugbaren Spreizdruckes
über den Umfang sehr unterschiedlich, so dass Druckspitzen an einzelnen Stellen
des Bohrloches zu Ueberbeanspruchungen des Aufnahmematerials mit damit verbundenem
Abfall der Verankerungswerte führen können. Die Herstellung des keilförmigen Spreizkörpers
ist höchst aufwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Metallspreizdübel
zu schaffen, der sich wirtschaftlich herstellen lässt, in seiner Anwendung einfach
ist und gute Verankerungswerte aufweist.
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Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Spreizkörper
auf seiner Aussenseite in die Ausnehmungen der Spreizhülse eingreifende Nocken aufweist.
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Die in die Ausnehmungen der Spreizhülse eingreifenden Nokken bewirken
eine Aufweitung der Spreizhülse über deren Umfang. Dadurch entsteht beim Spreizen
des Dübels eine gleichmässige Verteilung des Spreizdruckes an der Bohrlochwandung.
Somit können Ueberbelastungen des Aufnahmematerials vermieden werden.
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Die an der Aussenseite des Spreizkörpers angeordneten Nokken können
an sich beliebig ausgebildet sein. Um jedoch an den Berührungsflächen zwischen der
Spreizhülse und den Nokken des Spreizkörpers zu hohe Flächenpressungen zu vermeiden,
ist es zweckmässig, die Nocken in ihrer in Umfangsrichtung gemessenen Breite sich
entgegen der Setzrichtung keilförmig verjüngend auszubilden. Der Keilwinkel der
Nokken ist vorzugsweise etwa gleich wie derjenige der Ausnehnehmungen an der Spreizhülse.
Eine solche Abstimmung ergibt
eine Linienberührung zwischen dem
Spreizkörper bzw den Nocken und den Ausnehmungen. Der Keilwinkel kann beispielsweise
etwa 8 bis 120, vorzugsweise etwa 100, betragen. Ein solcher Keilwinkel ermöglicht
bei dem zur Verfügung stehenden Spreizweg eine genügende Aufweitung der Spreizhülse.
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Wie erwähnt, besteht bei diesen Dübeln ein sehr starker Kostendruck.
Für eine wirtschaftliche Herstellung des Dübels ist es daher vorteilhaft, die Nocken
des Spreizkörpers durch Aufeinanderfalten eines Blechbiegeteiles zu bilden. Der
gesamte Spreizkörper kann somit durch einen Stanz- bzw Falt- und Rollvorgang hergestellt
werden. Alle diese Herstellungsvorgänge eignen sich besonders gut für die Massenherstellung.
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Der Spreizvorgang erfolgt durch eine Relatiwerschiebung des Spreizkörpers
gegenüber der Spreizhülse. Für die Herstellung als auch für die Handhabung des Dübels
ist es zweckmässig, die Spreizhülse und den Spreizkörper durch einen Solltrennsteg
zu verbinden. Ein solcher Solltrennsteg verbindet die beiden Teile bereits beim
Stanzvorgang, so dass diese bei der Weiterverarbeitung immer nur ein Werkstück bilden.
Der Solltrennsteg kann so dimensioniert werden, dass die beim Setzvorgang für das
Zerstören des Steges erforderliche Kraft gering ist. Anstelle eines Solltrennsteges
können auch andere Verbindungsmittel wie Löten, Schweissen oder Kleben angewendet
werden, sofern der Aufwand, dass bei der Herstellung der Spreizkörper und die Spreizhülse
separat hergestellt und in einen zusätzlichen Arbeitsvorgang montiert werden müssen,
in Kauf genommen werden kann.
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Beim Spreizvorgang kann je nach Ausbildung der miteinander in Berührung
stehenden Flanken des Spreizkörpers und der Spreizhülse auf den Spreizkörper eine
gegen das Zentrum des Dübels wirkende Kraftkomponente entstehen. Um zu verhindern,
dass der Spreizkörper gegen das Zentrum gedrückt
wird und dabei
ausser Eingriff mit der Spreizhülse gelangen kann, weist der Spreizkörper vorzugsweise
in axialer Richtung verlaufende, gegen das Zentrum ragende Sicken auf.
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Beim Eindrehen einer Spreizschraube in den Spreizkörper wird der Spreizkörper
durch die mit der Spreizschraube in Anlage gelangenden Sicken radial nach aussen
gegen die Bohrlochwandung gedrückt. Die Sicken können beispielsweise nach dem Ausstanzen
des Dübels, vor den daran anschliessenden Falt- und Rollvorgängen, angebracht werden.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden
Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 die Abwicklung eines erfindungsgemässen
Spreizdübels; Fig. 2 einen Schnitt durch die Abwicklung des Spreizdübels gemäss
Fig. 1, entlang der Linie 11-11; Fig. 3 einen Querschnitt durch den gefalteten,
noch nicht gerollten Dübel; Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend Fig. 3, nach einem
weiteren Bearbeitungsvorgang; Fig. 5 einen erfindungsgemässen Spreizdübel, teilweise
im Schnitt dargestellt; Fig. 6 einen Querschnitt durch den Dübel gemäss Fig. 5,
entlang der Linie VI-VI; Fig. 7 eine fertige Verankerung mit einem Spreizdübel gemäss
Fig. 1 bis 6.
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Der aus den Figuren ersichtliche Spreizdübel besteht aus einer insgesamt
mit 1 bezeichneten Spreizhülse und einem insgesamt mit 2 bezeichneten Spreizkörper.
Der Spreizkörper 2 ist mit der Spreizhülse 1 über einen Solltrennsteg 3 verbunden.
Die Spreizhülse 1 weist Ausnehmungen la auf, die sich zum rückwärtigen Ende hin
verengen. Im Bereich der Solltrennstege 3 ist die Spreizhülse 1 ferner mit Ausschnitten
1b versehen. Der Spreizkörper 2 weist auf seiner Aussenseite 2 sich entgegen der
Setzrichtung keilförmig verjüngende Nocken 2a auf. Ausserdem ist der Spreizkörper
2 mit in Längsrichtung verlaufenden Sicken 2b sowie mit einem Innengewinde 2c versehen.
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Der in Fig. 1 dargestellte Zuschnitt des Spreizdübels sowie der in
Fig. 2 dargestellte Querschnitt zeigen eine erste Biegekante 4 sowie eine zweite
Biegekante 5, um welche der Spreizdübel in Richtung des Pfeiles A in Fig. 2 nacheinander
zusammengefaltet wird. Sowohl die Sicken 2b als auch das Innengewinde 2c müssen
vor diesem Zusammenfalten geprägt werden. Durch das Zusammenfalten des Dübels entsteht
der in Fig. 3 dargestellte Querschnitt. Der Solltrennsteg 3 weist dabei noch die
volle Materialstärke auf.
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Durch einen nachfolgenden Pressvorgang wird der Solltrennsteg 3 in
die Ausschnitte 1b der Spreizhülse 1 gequetscht.
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Die Verbindung des Spreizkörpers 2 mit der Spreizhülse 1 ist, wie
in Fig. 4 dargestellt, nur noch sehr dünn und kann ohne grösseren Kraftaufwand zerstört
werden. Die auf der Aussenseite des Spreizkörpers 2 angeordneten Nocken 2a greifen
beim Falten des Dübels in die Ausnehmungen la der Spreizhülse 1 ein. Nach dem Falten
des Dübels und Quetschen der Solltrennstege 3 wird der Dübelkörper zu einer Hülse
gerollt. Wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich, ragen die Sicken 2b dabei in die
Durchgangsöffnung des Spreizkörpers 2.
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Zum Setzen des Dübels wird dieser in ein Bohrloch 6a eines insgesamt
mit 6 bezeichneten Aufnahmematerials eingeführt, bis das rückwärtige Ende der Spreizhülse
1 mit der Oberfläche des Aufnahmematerials bündig ist. Hierauf wird ein zu befestigendes,
insgesamt mit 7 bezeichnetes Bauteil auf das Aufnahmematerial 6 aufgesetzt und eine
Schraube 8 durch eine Bohrung 7a des Bauteils 7 hindurch in das Innengewinde 2c
des Spreizkörpers 2 eingeschraubt. Eine Unterlagsscheibe 9 dient dabei der Anlage
der Schraube 8 am Bauteil 7. Nachdem die Schraube 8 bis zur Anlage am Bauteil 7
bzw der Unterlagsscheibe 9 in den Spreizkörper 2 eingeschraubt ist, wird beim weiteren
Aufbringen eines Drehmomentes der Spreizkörper 2 in die Spreizhülse 1 eingezogen.
Die Spreizhülse 1 liegt dabei am Bauteil 7 auf. Um dies zu ermöglichen, ist die
Bohrung 7a im Durchmesser kleiner als der Aussendurchmesser der Spreizhülse 1. Die
auf der Aussenseite des Spreizkörpers 2 angeordneten Nocken 2a greifen dabei in
die Ausnehmungen la der Spreizhülse 1 und bewirken ein radiales Aufweiten der Spreizhülse
1 über den gesamten Umfang. Infolge der Sicken 2b werden der Spreizkörper 2 bzw
die Nocken 2a des Spreizkörpers 2 radial nach aussen gegen die Wandung des Bohrloches
6a gepresst. Um ein axiales Verschieben des Spreizkörpers 2 gegenüber der Spreizhülse
1 zu ermöglichen, müssen zunächst die Solltrennstege 3 zerstört werden.
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- L e e r s e i t e -