DE3446158C2

DE3446158C2 -

Info

Publication number: DE3446158C2
Application number: DE19843446158
Authority: DE
Inventors: Peter 8027 Neuried De Froehlich
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1984-12-18
Filing date: 1984-12-18
Publication date: 1993-05-27
Also published as: DE3446158A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Metallspreizdübel mit Spreizhülse und damit über einen Solltrennsteg verbundenem, in die Spreiz hülse einziehbarem, mit Innengewinde versehenem, hülsenförmigem Spreizkörper, wobei die Spreizhülse an ihrem Umfang vom vorderen Ende ausgehende, sich zum rückwärtigen Ende hin verengende Aus nehmungen aufweist und der Spreizkörper auf seiner Außenseite in die Ausnehmungen der Spreizhülse eingreifende, in ihrer Umfangs richtung gemessenen Breite sich entgegen der Setzrichtung keil förmig verjüngende Nocken aufweist.

Aus sicherheitstechnischen Gründen, insbesondere um ein Versagen im Brandfall zu verhindern, wird heute auch im unteren und mitt leren Lastbereich die Verwendung von Metalldübeln anstelle der bisher üblichen Kunststoffdübel gefordert. Die statische und dy namische 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 ent scheidende Rolle, daß die Herstellung solcher Dübel unter einem starken Kostendruck steht.

Insbesondere aus diesen wirtschaftlichen Gründen scheidet ein bekannter Spreizdübel, der aus einer teilweise längs geschlitzten Spreizhülse und einem im wesentlichen keil förmigen Spreizkörper besteht, für die interessierenden Anwendungsfälle aus. Außerdem ist der Verlauf des mit diesem Spreizdübel erzeugbaren Spreizdruckes über den Um fang sehr unterschiedlich, so daß Druckspitzen an einzel nen Stellen des Bohrloches zu Überbeanspruchungen des Aufnahmematerials mit damit verbundenem Abfall der Ver ankerungswerte führen können. Die Herstellung des keilför migen Spreizkörpers ist höchst aufwendig.

Aus der DE-OS 24 33 294 ist ein Kunststoffspreizdübel bekannt, welcher eine Spreizhülse und einen in diese einziehbaren Spreiz körper aufweist. Spreizhülse und Spreizkörper sind über zwei einander diametral gegenüberliegende Solltrennstege miteinander verbunden. Die Spreizhülse weist sich zum rückwärtigen Ende hin verengende Ausnehmungen auf, in welche der mit einem Innengewinde versehene Spreizkörper einziehbar ist. Für die Herstellung dieses Kunststoffspreizdübels, bei welchem über die Solltrennstege Spreizhülse und Spreizkörper einstückig miteinander verbunden sind, ist ein relativ aufwendiges Mehrfachspritzwerkzeug erforderlich.

Die US-PS 41 95 952 zeigt einen Metallspreizdübel, welcher einen mit Innengewinde versehenen Spreizkörper aufweist, wobei die Außenkontur dieses Spreizkörpers mit Nocken versehen ist, die sich entgegen der Setzrichtung in ihrer in Umfangsrichtung ge messenen Breite verjüngen. Dieser Spreizkörper wird in eine um gebogene Blechschale hineingezogen, wobei die Ränder der Hälften dieser Blechschale sich entgegen der Setzrichtung einander nä hern. Beim Zusammenwirken dieser Ränder mit den Nocken des Spreizkörpers werden die Hälften der Schale auseinandergetrieben, wenn der Spreizkörper entgegen der Setzrichtung relativ zur Schale verschoben wird.

Der aus der FR-PS 3 53 608 bekannte Metallspreizdübel besteht aus einer Spreizhülse und einem mit Innengewinde versehenen Spreiz körper, wobei Spreizhülse und Spreizkörper segmentartige Finger aufweisen, die sich jeweils zu ihren freien Enden hin verjüngen. Durch Gegeneinanderziehen von Spreizhülse und Spreizkörper ent steht im Bereich der ineinandergreifenden, segmentartigen Finger eine Vergrößerung des Durchmessers der Spreizhülse.

Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Metallspreizdübel zu schaffen, der sich wirtschaftlich herstellen läßt und in seiner Anwendung einfach ist und gute Verankerungswerte aufweist.

Gemäß Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Nocken des Spreizkörpers durch Aufeinanderfalten eines Blechbie geteiles gebildet sind.

Der Spreizvorgang erfolgt durch eine Relativverschiebung des Spreizkörpers gegenüber der Spreizhülse. Der Solltrennsteg ist so dimensioniert, daß die beim Spreizvorgang für das Zerstören des Steges erforderliche Kraft gering ist.

Die in die Ausnehmungen der Spreizhülse eingreifenden Noc ken bewirken eine Aufweitung der Spreizhülse über deren Umfang. Dadurch entsteht beim Spreizen des Dübels eine gleichmäßige Verteilung des Spreizdruckes an der Bohr lochwandung. Somit können Überbelastungen des Aufnahmema terials vermieden werden.

Um an den Berührungsflächen zwischen der Spreizhülse und den Noc ken des Spreizkörpers zu hohe Flächenpressungen zu vermei den, sind die Nocken in ihrer in Umfangs richtung gemessenen Breite sich entgegen der Setzrichtung keilförmig verjüngend ausgebildet. Der Keilwinkel der Noc ken ist vorzugsweise etwa gleich wie derjenige der Ausneh mungen an der Spreizhülse. Eine solche Abstimmung ergibt eine Linienberührung zwischen dem Spreizkörper bzw. den Nocken und den Ausnehmungen. Der Keilwinkel kann bei spielsweise etwa 8 bis 12°, vorzugsweise etwa 10°, betra gen. Ein solcher Keilwinkel ermöglicht bei dem zur Verfü gung stehenden Spreizweg eine genügende Aufweitung der Spreizhülse.

Wie erwähnt, besteht bei diesen Dübeln ein sehr starker Kostendruck. Für eine wirtschaftliche Herstellung des Dü bels ist es daher maßgebend, die Nocken des Spreizkör pers 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.

Beim Spreizvorgang kann je nach Ausbildung der miteinan der in Berührung stehenden Flanken des Spreizkörpers und der Spreizhülse auf den Spreizkörper eine gegen das Zentrum des Dübels wirkende Kraftkomponente entstehen. Um zu ver hindern, daß der Spreizkörper gegen das Zentrum gedrückt wird und dabei außer Eingriff mit der Spreizhülse gelangen kann, weist der Spreizkörper vorzugsweise in axialer Rich tung verlaufende, gegen das Zentrum ragende Sicken auf. 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.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispiels weise 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 II-II;

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, teil weise 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 Spreiz dübel gemäß Fig. 1 bis 6.

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 ver bunden. Die Spreizhülse 1 weist Ausnehmungen 1a auf, die sich zum rückwärtigen Ende hin verengen. Im Bereich der Solltrennstege 3 ist die Spreizhülse 1 ferner mit Ausschnit ten 1b versehen. Der Spreizkörper 2 weist auf seiner Au ßenseite 2 sich entgegen der Setzrichtung keilförmig ver jüngende Nocken 2a auf. Außerdem ist der Spreizkörper 2 mit in Längsrichtung verlaufenden Sicken 2b sowie mit einem Innengewinde 2c versehen.

Der in Fig. 1 dargestellte Zuschnitt des Spreizdübels so wie 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 Zusammen falten geprägt werden. Durch das Zusammenfalten des Dübels entsteht der in Fig. 3 dargestellte Querschnitt. Der Soll trennsteg 3 weist dabei noch die volle Materialstärke auf. Durch einen nachfolgenden Preßvorgang wird der Solltrenn steg 3 in die Ausschnitte 1b der Spreizhülse 1 gequetscht. 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 1a 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 ersicht lich, ragen die Sicken 2b dabei in die Durchgangsöffnung des Spreizkörpers 2.

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 Ober fläche 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. Nach dem die Schraube 8 bis zur Anlage am Bauteil 7 bzw. der Un terlagsscheibe 9 in den Spreizkörper 2 eingeschraubt ist, wird beim weiteren Aufbringen eines Drehmomentes der Spreiz körper 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 1a der Spreizhülse 1 und bewirken ein radiales Aufweiten der Spreizhülse 1 über den gesamten Um fang. 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.

Claims

1. Metallspreizdübel mit Spreizhülse (1) und damit über einen Solltrennsteg (3) verbundenem, in die Spreizhülse (1) ein ziehbarem, mit Innengewinde (2c) versehenem, hülsenförmigem Spreizkörper (2), wobei die Spreizhülse (1) an ihrem Umfang vom vorderen Ende ausgehende, sich zum rückwärtigen Ende hin verengende Ausnehmungen (1a) aufweist und der Spreizkörper (2) auf seiner Außenseite in die Ausnehmungen (1a) der Spreizhülse (1) eingreifende, in ihrer Umfangsrichtung ge messenen Breite sich entgegen der Setzrichtung keilförmig verjüngende Nocken (2a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (2a) des Spreizkörpers (2) durch Aufeinan derfalten eines Blechbiegeteiles gebildet sind.

2. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizkörper (2) in axialer Richtung verlaufende, gegen das Zentrum ragende Sicken (2b) aufweist.