DE4041765C2

DE4041765C2 - Einschraubdübel

Info

Publication number: DE4041765C2
Application number: DE19904041765
Authority: DE
Inventors: Michael Fitzke
Original assignee: Hardo-Befestigungen 79312 Emmendingen De GmbH; HARDO BEFESTIGUNGEN GmbH
Current assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date: 1990-12-24
Filing date: 1990-12-24
Publication date: 1995-04-27
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: DE4041765A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einschraubdübel zur Befestigung in schaumartigen oder anderen weichen Werkstoffen mit einem Schaft mit zylindrischem Außenmantel und einer Innenhöhlung, geeignet zur Aufnahme eines Befestigungselements, wobei am Außenmantel des Einschraubdübels ein Außengewinde vorgesehen ist.

Aus der DE-AS 22 56 938 ist ein als Einschraubhülse oder Einsatzhülse bezeichneter Einschraubdübel mit den vorgenannten Merkmalen bekannt, der dazu bestimmt ist, in eine Bohrung einer Wand aus einem Werkstoff von geringer Belastbarkeit wie beispielsweise Gips eingedreht zu werden. Der Einschraubdübel weist zu diesem Zweck ein selbstschneidendes Gewinde mit Schneidkanten auf. Einerseits erfordert die Montage eines solchen Einschraubdübels in der Praxis immer zunächst die Herstellung einer zylindrischen Vorbohrung. Andererseits wird beim anschließenden Eindrehen des Einschraubdübels der gipsartige Wandwerkstoff von dem Gewinde zerspant und abgeräumt, weshalb dieser Einschraubdübel für Wandwerkstoffe mit geringerer Eigenfestigkeit, wie beispielsweise schaumartige Werkstoffe, andere weiche Kunststoffe oder sonstige weiche Werkstoffe nur bedingt geeignet ist.

Für Hartschaumplatten aus Polyurethan, die als Isoliermaterial für Wandverkleidungen geeignet sind, hat man daher Einschraubdübel aus Kunststoff verwendet, wie sie in der EP-A-0 205 994 beschrieben sind und die die Form eines zum setzseitigen Ende hin gerichteten Spitzkegels aufweisen. Auch bei diesen bekannten Befestigungselementen ist eine Innenhöhlung zur Aufnahme des Befestigungsmittels und ein Außengewinde vorgesehen, wobei ebenso wie der Kern auch das Außengewinde spitzkegelig ausgebildet ist. Der Wandwerkstoff aus Hartschaum wird bei diesem Einschraubdübel beim Eindrehen nicht abgetragen, sondern in den Gewindegängen zusammengedrückt und verdichtet, damit der Dübel in dem schaumstoffartigen Material Halt hat. Der Nachteil dieses Einschraubdübels besteht jedoch darin, daß aufgrund der spitzkegeligen Form der Widerstand des Dübels gegen Herausziehen aus dem Werkstoff vergleichsweise gering ist. Bedingt durch die Form gibt im wesentlichen der hintere breitere Teil des Außengewindes dem Dübel Halt und bereits nach Herausziehen des Dübels um eine geringe Distanz trägt der vordere Dübelteil kaum noch zur Rückhaltekraft bei, da die Bohrung, die der Einschraubdübel in den Werkstoff geschnitten hat, ebenfalls konisch ist.

Aus der DE 31 17 624 C2 ist eine selbstformende Universalschraube bekanntgeworden, die beispielsweise in Holz, Spanplatten oder Blech eingeschraubt wird. Eine solche Holz- oder Blechschraube wird im allgemeinen aus Stahl hergestellt im Rund- oder Flachgewindewalzverfahren. Für das Einschrauben in Hartschaumplatten mit geringer Eigenfestigkeit kommt die vorbekannte Schraube weniger in Betracht. Die bekannte Schraube weist über die Hänge drei verschiedene Gewindeabschnitte mit jeweils verschiedenen Flankenwinkeln auf und das Außengewinde hat auch nicht über die Länge einen gleichbleibenden Außendurchmesser, sondern verringert sich in den verschiedenen Abschnitten des Außengewindes mit unterschiedlichen Flankenwinkeln. Beim Einschrauben einer solchen Schraube z. B. in Hartschaum kann man nicht eine allmähliche Verdichtung des Hartschaums in den Gewindegängen erzielen, ohne dabei den Hartschaum zu beschädigen. Die Abnahme des Außendurchmessers des Außengewindes zur Schraubenspitze hin verringert die Sicherheit der Schraube gegen Herausziehen aus einem weichen Werkstoff.

Aus der DE-PS 5 45 634 ist ein Einschraubdübel mit einer Bohrung mit Innengewinde zur Aufnahme einer Befestigungsschraube bekanntgeworden, der ein spiralförmiges Außengewinde aufweist mit zwei mit Abstand eingearbeiteten Gewindegängen, die in einer gemeinsamen Spitze zusammenlaufen. Durch die Art des Gewindes wird erreicht, daß der Dübel selbstschneidend ist. Beide Gewindegänge des spiralförmigen Gewindes weisen relativ steile Flankenwinkel auf. Dadurch und durch die Tatsache, daß das Gewinde des Dübels sich zu dessen Spitze hin verjüngt, hat der Dübel einen geringeren Widerstand gegen Herausziehen und ist für das Einschrauben in einen Hartschaumwerkstoff nicht geeignet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Einschraubdübel mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, der insbesondere für Befestigungen in schaumartigen oder anderen weichen Werkstoffen geeignet ist, einen besseren Halt bietet und bei dem eine höhere Sicherheit gegen Herausziehen gewährleistet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein Einschraubdübel mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, bei dem die Flankenwinkel der Gewindeflanken des Außengewindes vom Beginn des Außengewindes im hinteren Dübelbereich zur Dübelspitze hin kontinuierlich flacher werden, wobei der Außendurchmesser (D) des Außengewindes konstant ist.

Da der Außenmantel des erfindungsgemäßen Einschraubdübels zylindrisch ist, ist auch der Kern der Bohrung, die dieser in den Werkstoff schneidet, zylindrisch. Aufgrund des konstanten Außendurchmessers des Außengewindes ist die Tiefe des Gewindes gleichbleibend und der Einschraubdübel kann beim Eindrehen bereits im Bereich seiner Spitze radial ebensoweit in den Werkstoff eindringen wie anschließend der hintere Dübelbereich. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Einschraubdübels besteht darin, daß beim Einschrauben zunächst die flacheren Gewindeflanken im Bereich der Dübelspitze in den weichen Werkstoff eindringen und beim weiteren Einschrauben die Gewindeflanken allmählich kontinuierlich steiler werden, so daß der weiche Werkstoff mit zunehmender Einschraubtiefe des Dübels immer stärker verdichtet wird. Dies verleiht dem erfindungsgemäßen Einschraubdübel einen hohen Halt in weichen Werkstoffen mit geringer Eigenfestigkeit.

Die Ausgestaltung der Innenhöhlung des Dübels kann je nachdem, welche Befestigungselemente in den Dübel eingebracht werden sollen variieren. Die Dübelhöhlung kann beispielsweise zylindrisch oder konisch sein. Die Innenwand der Höhlung kann glatt sein oder ein Innengewinde aufweisen. Die Innenhöhlung des Dübels kann auch vorzugsweise über den Umfang verteilt angeordnete axial verlaufende Stege oder Riefen in der Wandung aufweisen. Die Innenhöhlung kann auch einen vieleckigen, insbesondere Sechskant-Querschnitt aufweisen.

Es bestehen ebenso verschiedene Möglichkeiten zur Ausbildung des Kopfs des erfindungsgemäßen Einschraubdübels, je nach Art des Werkzeugs, mit dem der Einschraubdübel in den Werkstoff eingebracht wird, z. B. kann der Kopf einen Sechskant-Umriß aufweisen. Die Form des Kopfs des erfindungsgemäßen Einschraubdübels kann auch für die Befestigung spezifischer Befestigungselemente angepaßt sein. Beispielsweise kann der Einschraubdübel kopfseitig zwei umlaufende parallele Ringscheiben aufweisen, zwischen denen eine umlaufende Aussparung ausgebildet ist, so daß ein clipartiges Befestigungselement mit dem Kopf des Einschraubdübels verbindbar ist. Unterhalb des Kopfs kann der Einschraubdübel einen Anlageflansch aufweisen, der als Widerlager an der Oberfläche des Werkstoffs anliegt in den der Dübel eingebracht wird. Der erfindungsgemäße Einschraubdübel kann aus einem harten Kunststoff oder auch aus Metall gefertigt werden.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Einschraubdübels;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Einschraubdübel gemäß Fig. 1;

Fig. 3 die dazugehörige Draufsicht auf den Einschraubdübel,

Fig. 4 eine Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Einschraubdübels.

Zunächst wird auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen. Der erfindungsgemäße Einschraubdübel 10 weist einen Schaft mit einem zylindrischen Außenmantel 14 und einer zylindrischen Innenhöhlung 13 zur Aufnahme eines Befestigungselements auf. Der zylindrische Außenmantel 14 mit dem Kerndurchmesser d₁ ist mit einem Außengewinde 12 versehen, das im Außendurchmesser D ebenfalls zylindrisch ausgebildet ist. Der Außendurchmesser D des Außengewindes und der Kerndurchmesser d₁ des Außenmantels sind also über die Länge des Schafts des Einschraubdübels 10 im wesentlichen konstant. Der Einschraubdübel 10 weist außerdem an seinem einen Ende einen Kopf 11 in Form eines Sechskants auf, an dem ein Schraubwerkzeug angreifen kann. An seinem Einsteckende ist der Einschraubdübel 10 mit einer Spitze 19 versehen. An den Kopf 11 schließt sich zum Schaft hin ein Anlageflansch 24 an. Erfindungsgemäß ist das Außengewinde des Einschraubdübels 10 so ausgebildet, daß sich die Flankenwinkel 17, 16 der Gewindeflanken 18 des Außengewindes vom kopfseitigen Ende des Gewindes zum Einsteckende hin kontinuierlich ändern, und zwar so, daß die Flankenwinkel vom kopfseitigen Beginn des Außengewindes zur Spitze 19 des Einschraubdübels hin kontinuierlich abnehmen, d. h. die Gewindeflanken werden zur Spitze hin immer flacher. Dies ist deutlich erkennbar, wenn man den Flankenwinkel 17 einer Gewindeflanke 18 im oberen Bereich des Außengewindes mit dem Flankenwinkel 16 einer Flanke 18 des Gewindes im unteren Bereich nahe der Spitze vergleicht. Dies hat zur Folge, daß beim Einschrauben des Einschraubdübels 10 in einen weichen Werkstoff zunächst weniger und dann mit zunehmender Einschraubtiefe mehr Material verdrängt wird. Die Steigung 15 des Außengewindes 12 ist ebenfalls konstant, so daß sich die aus Fig. 1 ersichtliche Gewindeform ergibt, bei der im Bereich der Spitze zwischen zwei benachbarten Gewindeflanken längere Abschnitte mit Kerndurchmesser d₁ liegen, die zum hinteren Bereich des Einschraubdübels kontinuierlich schmaler werden, bis schließlich zwei benachbarte Gewindeflanken direkt aneinandergrenzen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, kann die Dübelhöhlung 13, die ein Befestigungselement, wie z. B. eine Schraube aufnimmt, mit über den Umfang verteilten axial verlaufenden Rippen (Stege 20) versehen sein.

Der in Fig. 4 dargestellte Einschraubdübel 10 gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist im Prinzip am Schaft in gleicher Weise ausgebildet, wie der zuvor beschriebene Einschraubdübel. Am Kopf fehlt jedoch der Flansch 24 und es sind statt dessen zwei mit Abstand angeordnete Ringscheiben 21, 22 ausgebildet, zwischen denen eine umlaufende Aussparung 23 vorgesehen ist, so daß an dem Kopf des Einschraubdübels 10 ein clipartiges Befestigungselement anbringbar ist.

Claims

1. Einschraubdübel zur Befestigung in schaumartigen oder anderen weichen Werkstoffen mit einem Schaft mit zylindrischem Außenmantel und einer Innenhöhlung, geeignet zur Aufnahme eines Befestigungselements, wobei am Außenmantel ein Außengewinde vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flankenwinkel (16, 17) der Gewindeflanken (18) des Außengewindes (12) vom Beginn des Außengewindes (12) im hinteren Dübelbereich zur Dübelspitze (19) hin kontinuierlich flacher werden, wobei der Außendurchmesser (D) des Außengewindes (12) konstant ist.

2. Einschraubdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhöhlung (13) des Dübels zylindrisch oder konisch ist.

3. Einschraubdübel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhöhlung (13) des Dübels ein Innengewinde aufweist.

4. Einschraubdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhöhlung (13) des Dübels axial verlaufende Stege (20), Riefen oder dergleichen aufweist.

5. Einschraubdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhöhlung einen Sechskant-Querschnitt aufweist.

6. Einschraubdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser einen Kopf (11) mit Sechskant-Umriß aufweist.

7. Einschraubdübel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieser einen unterhalb des Kopfs (11) angeordneten Anlageflansch (24) aufweist.

8. Einschraubdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß kopfseitig zwei umlaufende parallele Ringscheiben (21, 22) vorgesehen sind, zwischen denen eine umlaufende Aussparung (23) ausgebildet ist.