DE4113924A1

DE4113924A1 - Befestigungselement

Info

Publication number: DE4113924A1
Application number: DE19914113924
Authority: DE
Inventors: Helmut Stoffel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-29
Filing date: 1991-04-29
Publication date: 1992-11-05
Anticipated expiration: 2011-04-30
Also published as: DE4113924C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement aus einem Kunststoffdübel und einem Metalldübel zur Aufnahme eines Schraubenschaftes mit Außengewinde.

Ein derartiges Befestigungselement ist beispielsweise aus der DE-OS 40 10 999 bekannt. Dort umfaßt allerdings der Metalldübel mit einem Ringkragen einen Dübelfuß des Kunststoffdübels, so daß sich der Metalldübel beim Anziehen der Schraube in diesem Bereich aufspreizt. Für eine Reihe von Anwendungsfällen hat sich diese Aus führungsform eines Befestigungselementes als ungünstig erwiesen. Insbesondere gilt dies in Bezug auf die Haltekraft und auf den Verbleib des Dübels im Bohrloch, auch wenn die Schraube wieder herausgedreht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein o. g. Befestigungselement zu entwickeln, bei dem die Haltekraft noch wesentlich erhöht und eine Schraube beliebig oft aus- bzw. eingeschraubt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß der Metalldübel mit einem Ringkragen in einem Einsetzbereich des Kunststoffdübels steckt.

Die Folge dieser Anordnung ist, daß beim Anziehen der Schraube dieser Metalldübel in den Kunststoffdübel eingleitet und diesen Kunststoffdübel aufspreizt bzw. aufweitet. Hierdurch verkeilt sich der Kunststoffdübel derartig fest in ein Bohrloch od. dgl., daß seine Haltekraft alle Befestigungsanforderungen in beliebigen Mauerwerken löst. Vor allem gilt dies für eine Festle gung des Befestigungselementes in einem porigen Mauerwerk, beispielweise in Poroton-Steinen. Durch das Zurücklaufen des Metalldübels erfolgt ein Festkrallen des Kunststoffdübels von innen her, so daß das Befestigungselement derartig festsitzt, daß es sich nicht mehr in dem Bohrloch bewegt. Jetzt kann die Schraube wieder heraus- bzw. hineingedreht werden, ohne daß sich etwas an der Haltekraft des Befestigungsele mentes ändert.

Bevorzugt wird das Befestigungselement mit bereits eingesetzter Schraube angeboten, allerdings kann auch die Einheit aus Metalldübel und Kunststoffdübel in ein vorbereitetes Bohrloch eingesetzt werden. Insbesondere, wenn das Befestigungselement bereits aus Einheit von Schraube, Kunststoffdübel und Metalldübel besteht, braucht in manchen Mauerwerken überhaupt kein Bohrloch mehr vorgebohrt zu werden, sondern das Befestigungs element kann in das Mauerwerk eingeschlagen und sodann die Schraube festgezogen werden. Hierdurch ist die Montage in vielen Mauerwerken wesentlich vereinfacht.

Das Befestigungselement ist sowohl für die Durchsteckmontage wie auch für die Bündigkeitsmontage geeignet.

Der Kunststoffdübel besitzt bevorzugt Drehsicherungs rippen und kann zusätzlich noch mit Schwächungslinien belegt sein. Die Drehsicherungsrippen bewirken, daß der Kunststoffdübel bei einem Anziehen der Schraube nicht mitdrehen kann. Die Schwächungslinien geben einem Aufweiten des Kunststoffdübels nach, sobald der Metall dübel in den Kunststoffdübel eingezogen wird.

Damit auch der Metalldübel nicht mitdreht, sollte die Innenwand des Einsatzbereiches des Kunststoffdübels zumindest mit einem Steg belegt sein, welcher in Gebrauchslage in eine Ausnehmung in dem Ringkragen des Metalldübels eingreift. Ferner ist vorgesehen, daß die Wandstärke im Einsatzbereich geringer ist als im übrigen Bereich des Kunststoffdübels. Auch hierdurch wird einem Einziehen des Metalldübels in den Kunststoffdübel ein relativ geringer Widerstand entgegengesetzt. Andererseits sind aber die übrigen Teile des Kunststoffdübels relativ steif ausgebildet, so daß sie inbesondere mit den Drehsicherungsrippen fest in einem Bohrloch sitzen und nicht nachgeben.

Wie bereits bekannt, sollte der Metalldübel Spreizseg mente aufweisen, welche durch Schlitze getrennt sind. Ferner besitzt der Metalldübel ein Innengewinde, mit welchem der Metalldübel auf den Schraubenschaft der Schraube aufgeschraubt werden kann. Zur Dübelöffnung hin verjüngt sich die Axialbohrung des Metalldübels konisch, so daß bei einem Anziehen der Schraube das Schraubenschaftende die Spreizsegmente des Metalldübels aufweitet, was in der Regel erst innerhalb des Kunst stoffdübels geschieht. Diese Aufweitung wird somit auch auf den Kunststoffdübel übertragen und es entsteht eine wesentliche Materialanhäufung innerhalb des Bohrloches. Die Haltekraft dieses erfindungsgemäßen Befestigungs elementes ist vergleichbar mit derjenigen eines Schwer lastankers, allerdings ist das erfindungsgemäße Be festigungselement für alle Mauerwerke einsetzbar, während die bekannten Schwerlastanker nur in festen Baustoffen zu verwenden sind.

Beim Einschlagen schützt im übrigen die Kunststoffhülse den Schraubenschaft vor einem Eindringen von Dreck und Staub in das Außengewinde, so daß auch das Einschrauben der Schraube wesentlich verbessert ist.

Bei der Prüfung des vorliegenden Befestigungselementes wurde ferner von dem entsprechenden Prüfinstitut die Frage aufgeworfen, wie eine einfache optische Überprüfung stattfinden kann, ob ein beispielsweise in ein Mauerwerk eingeschlagenes, erfindungsgemäßes Be festigungselement bereits angezogen ist oder nicht. Dies muß aus Sicherheitsgründen erkennbar sein. Auch hierzu hat sich der Erfinder etwas sehr wesentliches einfallen lassen, was nicht nur bei dem vorliegenden Befestigungselement aus Kunststoffdübel und Metalldübel anwendbar ist, sondern grundsätzlich für alle Dübel gelten kann.

Erfindungsgemäß wird dem Kunststoffdübel an seinem, dem Schraubenkopf zugewandten Ende ein Ringflansch ange formt, der als Einschlagbegrenzung bzw. Einsetzbe grenzung des Dübels dient. Auf diesen Ringflansch folgt zum Schraubenkopf hin ein Ringkragen, der einen Schraubenkopf-Distanzhalter bildet. Wird der Dübel lediglich in ein vorgebohrtes Loch eingesetzt oder in ein Mauerwerk eingeschlagen, ohne daß die Schraube angezogen wird, so bleibt dieser Ringkragen erhalten und dient als optische Setzanzeige. Erst wenn die Schraube angezogen wird, gibt der Ringkragen nach und wird beispielsweise abgequetscht oder platzt auf. Dies ist dann das Zeichen, daß die Schraube angezogen ist. Letztendlich liegt der Schraubenkopf nach dem Anziehen dem Ringflansch an.

Ferner vermeidet der Ringflansch ein Überziehen der Schraube und dient somit als Drehmomentstopper. Auch ein Aufplatzen des Mauerwerkes wird verhindert. Der Dübel sitzt formschlüssig im Mauerwerk. Dies ist ein ganz erheblicher Vorteil und ein neuer erfinderischer Gedanke. Es könnte auch beispielsweise ein Metalldübel verwendet werden, dem ein entsprechender nachgiebiger Ringkragen angeformt ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Er findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie an Hand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 eine Explosionszeichnung eines erfindungs gemäßen Befestigungselementes, teilweise im Längsschnitt gezeigt;

Fig. 2 eine Explosionszeichnung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes, teilweise im Längsschnitt gezeigt;

Fig. 3 das erfindungsgemäße Befestigungselement in Gebrauchslage.

Ein erfindungsgemäßes Befestigungselement R weist gemäß Fig. 1 im wesentlichen 3 Teile auf, nämlich eine Schraube 1 mit Unterlegscheibe 2, einen Kunststoffdübel 3 sowie einen Metalldübel 4. Verkaufsfertig sind alle drei Teile zusammengesetzt, allerdings soll vom Erfin dungsgedanken auch umfaßt sein, daß die Schraube 1 erst nachträglich in die Kombination aus Kunststoffdübel 3 und Metalldübel 4 eingesetzt wird.

Bei der Schraube 1 handelt es sich bevorzugt um eine metrische Sechskantschraube mit einem entsprechenden Schraubenkopf 5, einem Schaft 6 und einem am Schaft 6 angeordneten Außengewinde 7.

Der Kunststoffdübel 3 besteht aus einer Kunststoff hülse, welche außen mit Drehsicherungsrippen 8 versehen ist. Ferner können diesem Kunststoffdübel 3 noch Schwächungslinien 9 eingeformt sein, welche bei einem Weiten des Kunststoffdübels 3 nachgeben bzw. aufplatzen können.

In seinem wesentlichen Längsbereich besitzt der Kunst stoffdübel 3 einen Durchmesser d. Dieser Durchmesser d erweitert sich jedoch zum Metalldübel 4 hin in einem Einsetzbereich 10 zu einem Durchmesser d₁, so daß die Wandstärke einer Hülsenwand 11 in dem Einsetzbereich 10 abnimmt und flexibler wird.

Ferner ist eine Innenwand 12 im Einsetzbereich 10 mit Stegen 13 belegt, wobei diese Stege 13 in Ausnehmungen 14 eines Ringkragens 15 an dem Metalldübel 4 hinein passen. Mit diesem Ringkragen 15 wird im übrigen der Metalldübel 4 in den Einsetzbereich 10 eingesteckt, wobei der Außendurchmesser des Ringkragens 15 dem Innendurchmesser d₁ des Einsetzbereiches 10 entspricht. Beim Einsetzen gleiten die Stege 13 in die Ausnehmung 14 und bilden so eine Drehsicherung des Metalldübels 4 gegenüber dem Kunststoffdübel 3.

Im Anschluß an den Ringkragen 15 weist der Metalldübel 4 mehrere Spreizsegmente 16 auf, welche jeweils über einen Schlitz 17 voneinander getrennt sind. Eine entsprechende Axialbohrung 18, welche den Metalldübel 4 durchzieht, ist in weiten Teilen mit einem Innengewinde 19 versehen. Dieses Innengewinde 19 wirkt mit dem Außengewinde 7 der Schraube 1 zusammen.

Ferner verjüngt sich die Axialbohrung 18 konisch in Richtung einer Dübelöffnung 20, wobei diese durch einen Konus 21 in Fig. 1 angedeutet ist.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Befestigungs elemtens R ist folgende:

Bevorzugt wird das Befestigungselement R montagefertig angeboten, d. h., der Metalldübel 4 sitzt mit seinem Ringkragen 15 in dem Einsetzbereich 10 des Kunststoff dübels 2 und die Schraube 1 durchstößt mit ihrem Schaft 6 den Kunststoffdübel 3 und ist in den Metalldübel 4 eingeschraubt. Selbstverständlich ist auch ein getrenntes Anwenden von Schraube und Dübel möglich und soll von der vorliegenden Erfindung umfaßt sein.

Ein derartiges, fertiges Befestigungselement kann nunmehr entweder in ein Bohrloch eingesetzt oder aber in ein entsprechendes Mauerwerk, beispielsweise aus Gasbeton, eingeschlagen werden. Nunmehr wird die Schraube 1 gedreht, wobei beispielsweise ein Ringschlüssel den Schraubenkopf 5 angreifen kann. Die Drehsicherungsrippen 8 (siehe Fig. 3) bewirken dabei, daß sich der Kunststoffdübel 3 in dem Mauerwerk 22 nicht mitdrehen kann. Auch der Metalldübel 4 dreht sich nicht mit, da er durch die in den Ausnehmungen 14 sitzenden Stegen 13 gesichert ist.

Beim Drehen bleibt allerdings die Schraube 1 relativ ortsfest, wobei die Unterlegscheibe 2 auf ein festzulegendes Element 23 drückt. Dagegen wird der Metalldübel 4 durch das Drehen der Schraube 1 in Richtung x angezogen und schlüpft in den Kunststoff dübel 3. Der Kunststoffdübel 3 gibt dabei nach, wobei sich in erster Linie der geschwächte Einsatzbereich 10 weitet und nur einen geringen Widerstand gegen das Eindringen des Metalldübels 4 bildet.

Sobald der Schaft 6 der Schraube 1 den Konus 21 des Metalldübels 4 erreicht, gleiten die Spreizsegmente 16 auf den Schaft 6 auf und weiten sich entsprechend. Jetzt wird der Metalldübel 4 zusammen mit diesen ge weiteten Spreizsegmenten 16 in den Kunststoffdübel 3 eingezogen, so daß es zu einer erheblichen Aufbauchung kommt, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist. Sofern die Schwächungslinien 9 nicht reißen, neigt der Kunststoff dübel 3 nach dem Eintritt des Metalldübels 4 wieder zu einem Schließen.

Wesentlich jedoch ist, daß durch den Metalldübel 4 eine erhebliche Aufweitung des Kunststoffdübels 3 in Richtung auf das Bohrloch 24 stattfindet, wobei es hier andererseits des Schraubenkopfes 5 zu einer Materialan häufung kommt, welche eine außerordentliche hohe Halte kraft bewirkt.

Falls gewünscht, kann jetzt auch die Schraube 1 wieder aus dem Kunststoff- bzw. Metalldübel 3 bzw. 4 herausge dreht werden, die Einheit aus Kunststoffdübel 3 und Metalldübel 4 verbleibt im Bohrloch 24 und ist jederzeit wieder zur Aufnahme der Schraube 1 bereit, wobei keinerlei Einbußen der Haltekraft beim Wieder einsetzen der Schraube 1 erfolgen.

Eine weitere Verbesserung ist in einem Befestigungsele ment R₁ gemäß Fig. 2 zu erkennen. Hier ist dem Kunst stoffdübel 3a am freien Ende noch ein Ringflansch 25 angeformt, auf den ein Ringkragen 26 als Schraubenkopf- Distanzhalter folgt. Der Ringflansch 25 dient als Ein schlagbegrenzung, der Ringkragen als optische Setzan zeige bzw. Drehmomentstopper der Schraube 1. Der Ring kragen 26 ist so dimensioniert, daß er beim Einschrau ben der Schraube abgequetscht wird bzw. aufplatzt und der Schraubenkopf 5 schlußendlich bündig an der Wand od. dgl. anliegt. Dadurch ist gewährleistet, daß eine optische Prüfung stattfinden kann, ob eine Schraube 1 angezogen ist oder nicht.

Das erfindungsgemäße Befestigungselement R bzw. R₁ ist für jedes Mauerwerk einsetzbar, sei es Beton, Voll- und Hohlmauerwerk sowie weiches Leichtmauerwerk. Die Länge der Kunststoffdübelhülsen ist frei wählbar, so daß jeder gewünschten Größe eines entsprechenden Ankers Rechnung getragen werden kann. Das Befestigungselement eignet sich sowohl für die Durchsteckmontage (Schraubenkopf bzw. Unterlegscheibe ist bündig mit Befestigungsgegenstand) wie auch für Bündigkeitsmontage (Schraubenkopf bzw. Unterlegscheibe liegt bündig mit dem Mauerwerk).

Positionszahlenliste

1 Schraube
2 Unterlegscheibe
3 Kunststoffdübel
4 Metalldübel
5 Schraubenkopf
6 Schaft
7 Außengewinde
8 Drehsicherungsrippe
9 Schwächungslinie
10 Einsetzbereich
11 Hülsenwand
12 Innenwand
13 Steg
14 Ausnehmung
15 Ringkragen
16 Spreizsegment
17 Schlitz
18 Axialbohrung
19 Innengewinde
20 Dübelöffnung
21 Konus
22 Mauerwerk
23 festzulegendes Element
24 Bohrloch
25 Ringflansch
26 Ringkragen
d Durchmesser
d₁ innerer Durchmesser
R Befestigungselement
x Richtung

Claims

1. Befestigungselement aus einem Kunststoffdübel und einem Metalldübel zur Aufnahme eines Schraubenschaftes mit Außengewinde, der ein Innengewinde in einer Axialbohrung des Metalldübels kämmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldübel (4) mit einem Ringkragen (15) in einem Einsetzbereich (10) des Kunststoffdübels (3) steckt und durch Drehen des Schraubenschaftes in den Kunststoffdübel einziehbar ist.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Innenwand (12) des Einsetzbe reiches (10) zumindest ein Steg (13) angeformt ist, welcher in eine Ausnehmung (14) in den Ringkragen (15) eingreift.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsetzbereich (10) eine geringere Wandstärke in seiner Hülsenwand (11) aufweist als der übrige Teil des Kunststoffdübels (3).

4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffdübel (3) mit Drehsicherungsrippen (8) belegt und ggfs. mit Schwächungslinien (9) versehen ist.

5. Befestigungselement nach wenigstens einem der An sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldübel (4) Spreizsegmente (16) aufweist, welche durch Schlitze (17) getrennt sind.

6. Befestigungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Axialbohrung (18) unter Ausbildung eines Konus (21) zu einer Dübelöffnung (20) hin verjüngt.

7. Befestigungselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine metrische Schraube mit ihrem Schraubenschaft (6) den Kunststoffdübel (3) durchgreift und in dem Metall dübel (4) sitzt.

8. Dübel zur Aufnahme eines Schraubenschaftes mit Außengewinde, dadurch gekennzeichnet, daß einem Dübelkörper (3a) ein Ringflansch (25) und ein Ringkragen (26) zum Schraubenkopf (5) hin angeformt ist.

9. Dübel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkragen (26) so dimensioniert ist, daß er beim Anziehen der Schraube (1) abgequetscht wird oder aufplatzt.