DE4231313A1 - Spreizdübel - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit einem Dübelkern und
einer Dübelhülse, der durch Relativbewegung zwischen dem Dübel
kern und der Dübelhülse aufweitbar ist.
Spreizdübel werden durch Aufweiten der den Mantel eines Dübels
bildenden Dübelhülse im Dübelloch verankert. Es ist bekannt,
dieses Aufweiten durch Verlagern eines Dübelkerns in der Dübel
hülse in Achsrichtung des Dübels zu bewirken. Geläufig ist, eine
Schraube in die Dübelhülse zu drehen, deren nach hinten zuneh
mender Durchmesser die Dübelhülse, deren Bohrung sich häufig auch
gegen die Dübelspitze zu verengt, aufweitet. In anderen Fällen
wird ein Spreizkeil mittels eines Gewindestiftes in die Dübel
hülse gezogen und weitet die Dübelhülse auf. Zum Erleichtern des
Spreizens ist die Dübelhülse meist parallel zu ihrer Längsachse
mehrfach geschlitzt.
Der Erfindung war die Aufgabe gestellt, einen einfachen, in der
Herstellung preisgünstigen, im Gebrauch sich nicht lockernden,
bei Bedarf aber einfach zu lösenden Spreizdübel anzugeben.
Sie löst diese Aufgabe durch einen Spreizdübel mit den im Haupt
anspruch genannten Merkmalen.
Dübelkern und Dübelhülse sind erfindungsgemäß mit mindestens
einem, vorteilhafterweise mit drei, um ihre Umfangs- bzw. um ihre
Innenfläche verteilten und damit sektoral angeordneten Keilpro
filen versehen, die in einer Umfangsrichtung allmählich über
gedachte Zylinderflächen ansteigen und steil auf diese Zylinder
flächen abfallen. Die Keilflächen sind in dem Sinne aufeinander
abgestimmt, daß sie infolge ihrer Steigung und ihrer Steigungs
richtung bei einem gegenseitigen Verdrehen von Dübelkern und
Dübelhülse nicht nur selbsthemmenden Reibschluß zwischen
Dübelhülse und Dübelkern bewirken, durch den sowohl ein unbeab
sichtigtes Zurückdrehen und damit Lösen der Verbindung als auch
ein axiales Herausziehen des Dübelkerns aus der Dübelhülse
verhindert wird, sondern auch die Dübelhülse aufweiten und damit
im Dübelloch verankern.
Dieser Reibschluß und diese Aufweitung ist mit den in Anspruch 3
genannten Steigungen erreichbar. Die Steigung, die in einem
bestimmten Anwendungsfall der Erfindung eingesetzt wird, hängt
u. a. von dem Material ab, aus dem die miteinander in Wirkverbin
dung tretenden Keilprofile von Dübelkern und Dübelhülse bestehen,
wie leicht oder schwer die Dübelhülse aufweitbar ist, welche
Spreizung erreicht werden soll usw. So sind Steigungen von 1 : 10
bis etwa 1 : 50 vor allem zum Spreizen der Dübelhülse, Steigungen
von etwa 1 : 50 bis 1 : 200 vor allem zum Erzielen des selbsthemmen
den Reibschlusses vorgesehen.
Als besonders vorteilhaft für eine sichere, vor allem rüttelfeste
Selbsthemmung hat sich erwiesen, wenn die Keilprofile sich nicht
nur in Linien berühren, sondern auf einem möglichst großen Teil
ihrer Fläche aneinanderliegen. Dies ist insbesondere dann der
Fall, wenn die Steigung der Keilprofile gemäß Anspruch 4 einer
logarithmischen Kurve folgt und daher in allen Punkten entlang
ihres Verlaufes gleich und gleichbleibend ist.
In vielen Anwendungsfällen wird diese flächige Anlage jedoch in
ausreichender Annäherung gemäß Anspruch 5 auch mit einfacher
herstellbaren Keilprofilen erreicht, deren Keilflächen kreis
zylindrisch sind, da die Elastizität des Materials eine Verfor
mung in dem Sinne zuläßt, daß auch in diesem Falle flächige
Anlage der Keilprofilflächen aneinander eintritt.
Um ein sicheres Halten der Verbindung zu gewährleisten, erfolgt
das gegenseitige Verdrehen von Dübelkern und Dübelhülse stets mit
höherem Moment als jenem, von dem durch Ausprobieren oder Be
rechnen bekannt ist, daß es ein Lösen der Verbindung ermöglicht.
Wenn also bspw. bekannt ist, daß der Grenzwert für das Halten
bzw. das Lösen einer Verbindung ein Moment beim Verdrehen von 20 Nm
ist, wird die Verbindung mit einem Moment von mindestens 25 Nm
hergestellt werden. Sie kann dann mit etwa gleich hohem Moment in
der Gegenrichtung wieder gelöst werden.
Eine ausreichend feste Verbindung zwischen Dübelkern und Dübel
hülse sowie zwischen Dübelhülse und dem den Dübel aufnehmendem
Körper wird nur erreicht, wenn der Dübelkern und die Dübelhülse
in der vorgesehenen axialen Länge miteinander in Wirkverbindung
treten, wenn also Dübelkern und Dübelhülse ausreichend tief
ineinandergesteckt wurden, bevor der Reibschluß hergestellt wird.
Um dies sicherzustellen, wird gemäß Anspruch 7 ein Sperrmittel
vorgeschlagen, das ein Verdrehen des Dübelkerns erst dann zuläßt,
wenn Dübelkern und Dübelhülse vollständig ineinandergeschoben
sind. In Anspruch 8 ist eine vorteilhafte Ausführungsform für ein
derartiges Sperrmittel vorgeschlagen.
In manchen Fällen muß ein von einem Dübel gehaltertes Funktions
element nach Herstellen des Reibschlusses in einer bestimmten
Winkelstellung stehen. Um diese "richtige" Stellung zuverlässig
zu erreichen, ist gemäß Anspruch 9 ein weiteres Sperrmittel bspw.
in Form zusammenwirkender Drehanschläge vorgesehen, bis zu dem
der Dübelkern in Reibschluß gedreht werden kann und soll. Dieses
Sperrmittel zum Begrenzen des Drehwinkels ist so angebracht, daß
ausreichend hoher Reibschluß bereits erreicht ist, bevor ein
weiteres Verdrehen des Dübelkerns verhindert wird. Andererseits
gewährleistet ein Verdrehen des Dübelkerns bis zu diesem Anschlag
zugleich auch ausreichend hohen Reibschluß.
Da das zum Verdrehen des Dübelkerns in der Dübelhülse aufzubrin
gende Moment auch nach Erreichen des selbsthemmenden Reib
schlusses nur sehr flach ansteigt, kann ein "Überdrehen" des
Spreizdübels erfolgen. Hierbei wird der Dübelkern so weit ge
dreht, daß die Anlageflächen der Keilprofile aneinander so weit
vermindert werden, daß die vorgesehene Auszugskraft nicht mehr
gegeben ist. Auch dieser Gefahr kann durch die Drehanschläge
gemäß Anspruch 9 begegnet werden.
Durch das Aufweiten der Dübelhülse beim Verdrehen des Dübelkerns
werden axiale Druckkräfte auf den das Dübelloch enthaltenden
Körper ausgeübt. Falls die Gefahr besteht, daß der Körper durch
diese Kräfte gesprengt wird, kann das Sperrmittel des Anspruches
9 auch zum Begrenzen des Drehwinkels in dem Sinne eingesetzt
werden, daß durch die Begrenzung des Drehwinkels auch die Sprei
zung auf ein Maß begrenzt wird, bei dem die Gefahr eines
Sprengens des Körpers noch nicht geben ist. Gleichzeitig kann
durch Verdrehen des Dübelkerns bis zum Anschlag sichergestellt
werden, daß dennoch sowohl ausreichende Spreizung der Dübelhülse
und damit sichere Halterung des Dübels im Dübelloch als auch
ausreichender, selbsthemmender Reibschluß zwischen Dübelkern und
Dübelhülse erreicht werden.
Ein sicher selbsthemmender Reibschluß ist - abgesehen von beson
deren, nicht in allen Anwendungsfällen einsetzbaren Materialpaa
rungen - nur bei Steigungen der Keilprofile von etwa 1 : 50 und
geringer erreichbar. Mit solchen Steigungen ist jedoch bei den
zum Reibschluß führenden Verdrehwinkeln häufig keine ausreichende
Spreizung und Aufweitung der Dübelhülse erreichbar. Zu größeren
Verdrehwinkeln führende flachere Steigungen können infolge der
flacheren Steigung zu keiner größeren Spreizung führen.
Die Erfindung schlägt daher in Anspruch 12 vor, für die Spreizung
der Dübelhülse in einem ersten Längsabschnitt des Dübels ange
ordnete Keilprofile mit steilerer Steigung vorzusehen und mittels
Keilprofilen flacherer Steigung in mindestens einem gesonderten
Längsabschnitt den Reibschluß zwischen Dübelhülse und Dübelkern
herbeizuführen.
In den Figuren der Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung teilweise weitgehend schematisch dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer die Bohrung der
Dübelhülse darstellenden Aufnahme;
Fig. 2 die perspektivische Ansicht eines den Dübelkern
darstellenden Stiftes;
Fig. 3 und 4 Querschnitte durch Stift und Aufnahme in Füge- bzw.
in Befestigungsstellung;
Fig. 5 den Längsschnitt,
Fig. 6 die Draufsicht,
Fig. 7 den Querschnitt in Ebene A-A der Fig. 5,
Fig. 8 den Querschnitt in Ebene B-B der Fig. 5 einer
ersten Ausführungsform einer Dübelhülse;
Fig. 9 die Ansicht eines Dübelkerns für die Dübelhülse der
Fig. 5 bis 8;
Fig. 10 die Draufsicht auf den Dübelkern der Fig. 9;
Fig. 11 den Längsschnitt einer Dübelhülse anderer
Ausführungsform;
Fig. 12 den Querschnitt in Ebene C-C der Fig. 11;
Fig. 13 den Längsschnitt durch einen Dübel gemäß den Fig. 11
und 12;
Fig. 14 die teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren
Ausführungsform eines Dübels;
Fig. 15 den Längsschnitt durch einen montierten Dübel mit
Funktionselement;
Fig. 16 und 17 einen Dübel mit Drehwinkelbegrenzung im
Querschnitt in zwei unterschiedlichen Stellungen;
Fig. 18 und 19 zwei unterschiedliche Ausführungsformen von
Dübeln mit Einstecktiefen-Drehsperre im Längsschnitt.
In den Fig. 1 bis 4 ist das Prinzip des Zusammenwirkens von
Dübelkern und Dübelhülse insbesondere zum Aufweiten der Dübel
hülse zum Anliegen an die Wand des Dübelloches und zum Herstellen
des selbsthemmenden Reibschlusses zwischen Dübelkern und Dübel
hülse schematisch anhand nur von funktionsrelevanten Längsab
schnitten des Dübelkerns 1 und der Dübelhülse 2 erläutert. Zum
leichteren Verständnis wird hierbei von einer durch Schlitze 3 in
Zungen 4 gespaltenen Dübelhülse ausgegangen, die Erfindung setzt
diese Schlitzung jedoch nicht voraus, sie ist auch auf nicht
geschlitzte Dübelhülsen anwendbar.
In einem Bereich, in dem der Dübelkern 1 in Montagestellung in
der Dübelhülse 2 liegt, weist der Dübelkern über einer gedachten
Zylinderfläche 5 mindestens einen, in der dargestellten Ausfüh
rungsform drei, diese Zylinderfläche überragende Nocken 6 auf,
deren positiv gekrümmte Rückenflächen 7 flach ansteigen und von
ihrem höchsten Punkt steil zum tiefsten Punkt des benachbarten
Nockens bzw. auf die Zylinderfläche 5 abfallen. Sie bilden so ein
konvexes Keilprofil.
Entsprechend weist die Innenfläche der Dübelhülse 2 über einer
gedachten, einen etwas größeren Durchmesser als die Zylinderflä
che 5 aufweisenden Zylinderfläche 5′ drei Nocken 8 auf, deren
negativ gekrümmte Kehlflächen 9 ausgehend von der Zylinderfläche
5′ flach zu einem höchsten Punkt ansteigen. Höchster bzw. tief
ster Punkt einer Kehlfläche 9 ist jeweils der Rand eines
Schlitzes 3 der Dübelhülse 2 - die Zahl der Nocken 6, 8 und die
Anzahl der Schlitze 3 eines Dübels stimmen vorteilhafterweise
überein. Die Kehlflächen 9 bilden ein konkaves Keilprofil.
Infolge des Durchmesserunterschiedes zwischen den Zylinderflächen
5 und 5′, die die Bezugsflächen der Nocken 6, 8 bilden, ergibt
sich zwischen dem konvexen Keilprofil des Dübelkerns 1 und dem
konkaven Keilprofil der Innenfläche der Dübelhülse 2 ein Spalt
10. Die Breite dieses Spaltes 10 ist gering, jedenfalls we
sentlich geringer als die Differenz zwischen dem Abstand des
höchsten Punktes eines Nockens 6 oder 8 von der Längsachse 11 des
Dübelkernes 1 bzw. der Innenfläche der Dübelhülse 2. Dennoch kann
der Dübelkern 1 infolge dieses Spaltes 10 in Fügestellung leicht
in die Dübelhülse 2 geschoben werden.
Der Spalt 10 bestimmt neben der Steigung der Keilprofile und der
Anzahl von Nocken 5 bzw. Nuten 8 am Umfang von Dübelkern 1 und
Dübelhülse 2 auch das radiale Maß, um das sich Nuten und Nocken
in Umfangsrichtung betrachtet überdecken und das wesentlich die
Möglichkeit des "Überspringens" von Nuten und Nocken beim Her
stellen des Reibschlusses bestimmt. Wenn diese Möglichkeit des
Überspringens nicht - etwa als Sicherung gegen Abdrehen des
Dübelkerns - gewollt ist, darf ein auch von der Elastizität des
Materials der Nocken und Nuten abhängiges Maß der Überdeckung
nicht unterschritten werden.
Um die Dübelhülse 2 in einem Dübelloch 12 zu verankern und den
Dübelkern 1 mit der Dübelhülse 2 fest zu verbinden, werden die
beiden Teile in einer zweiphasigen Einrenkbewegung miteinander in
Wirkverbindung gebracht. Zunächst wird in einer Winkelstellung
von Dübelkern 1 und Dübelhülse 2 zueinander, in der die Nocken 6
des Dübelkernes und die Nocken 8 der Innenfläche der Dübelhülse 2
miteinander fluchten, der Dübelkern 1 axial auf die vorgesehene
Länge in die in Fig. 3 dargestellte Fügestellung in die Dübel
hülse 2 gesteckt. Dann wird der Dübelkern 1 in der im Dübelloch
12 drehfest gehaltenen Dübelhülse 2 im Uhrzeigersinn nach rechts
gedreht. Dadurch vermindert sich der Abstand zwischen den Rücken
flächen 7 der Nocken 6 des Dübelkernes 1 und den Kehlflächen 9
der Nocken 8 der Innenfläche der Dübelhülse 2, bis alle drei
Keilprofile jeweils paarweise aneinanderliegen. Beim weiteren
Verdrehen des Dübelkerns 1 werden die Zungen 4 der Dübelhülse 2
durch die Keilprofile der Innenfläche der Dübelhülse 2 zunehmend
nach außen gedrückt, bis ihre Außenflächen an der Wand des
Dübelloches 12 anliegen. Beim Fortsetzen des Verdrehens des
Dübelkerns 1 werden die Keilprofile des Dübelkerns 1 und der
Innenfläche der Dübelhülse 2, die nun nicht mehr nach außen
ausweichen können, elastisch verformt, wodurch sich in dieser, in
Fig. 4 dargestellten Befestigungsstellung der Dübelkern 1 in der
Innenfläche der Dübelhülse 2 selbsthemmend verklemmt, so daß eine
feste, aber auch wieder lösbare Verbindung zwischen Dübelloch 12,
Dübelhülse 2 und Dübelkern 1 hergestellt wird.
Der Winkel, über den dieses Verdrehen erfolgt, hängt vom Spalt 10
zwischen Dübelkern 1 und Innenfläche der Dübelhülse 2, vom
Abstand zwischen der Außenfläche der Zungen 4 von der Wand des
Dübelloches 12, von der Elastizität des Materials, aus dem die
Keilprofile bestehen, von der Steigung der Keilprofile, von der
Anzahl von Nocken bzw. Nuten um den Umfang von Stift und Aufnahme
und von anderen Parametern ab. Die Verbindung weist einen flachen
Momentverlauf über den Drehwinkel auf, so daß das erreichte
Lastmoment, wenn Reibschluß erreicht ist, bei Abweichungen vom
vorgesehenen Drehwinkel nicht wesentlich vom vorgesehenen Wert
abweicht.
In den Fig. 5 bis 10 ist ein nach diesem Prinzip gestalteter
Spreizdübel dargestellt. Die Dübelhülse 2 weist an beiden Enden
Ringbünde 13 auf, die im dargestellten Beispiel durch drei Stege
14 miteinander verbunden sind. An diesen Stegen 14 sind die
Zungen 4 angeformt, deren Innenflächen das konkave Keilprofil
tragen. Achsparallele Rippen 15 auf den Außenflächen der Zungen 4
und Umfangsrippen 16 auf den Ringbünden 13 sichern die Dübelhülse
2 im Dübelloch gegen Verdrehen und Verschieben. Ein Sichern der
Dübelhülse gegen Verdrehen kann auch mittels eines in radiale
Nuten 17 in den Ringbünden 13 eingreifendes Werkzeug erfolgen.
Der zugehörige Dübelkern 1 trägt an seiner Umfangsfläche das dem
konkaven Keilprofil der Dübelhülse 2 entsprechende konvexe
Keilprofil. Der Dübelkern 1 ist von einer Gewindebohrung 18
durchsetzt und weist an seinem einen Ende einen Innensechskant 19
auf.
Zum Befestigen des Dübels in einem Dübelloch wird die Dübelhülse
2 in das Dübelloch und der Dübelkern 1 in die Dübelhülse ge
steckt. Dann wird der Dübelkern 1 mit einem in den Innensechskant
19 eingreifenden Werkzeug wie einem Inbusschlüssel verdreht.
Dabei legen sich die Rückenflächen 7 der Nocken 6 am Dübelkern 1
an die Kehlflächen 9 der Zungen 4 in der Dübelhülse 2 an und
drücken sie mit zunehmendem Verdrehen des Dübelkerns 1 nach
außen. Dadurch werden sie zunehmend gegen die Wand eines Dübel
loches gedrückt und verankern damit die Dübelhülse 2 im Dübel
loch. Anschließend wird durch den Reibschluß zwischen den kon
vexen Keilprofil und den konkaven Keilprofilen der Dübelkern 1 in
der Dübelhülse 2 verankert. In die Gewindebohrung 18 des Dübel
kerns 1 kann dann ein Funktionselement, bspw. ein Haken mit
Gewindestift eingedreht werden.
Wenn der Dübel wieder entfernt werden soll, kann durch Zurück
drehen des Dübelkerns 1 der Reibschluß zwischen Dübelkern und
Dübelhülse 2 und in Gefolge dessen auch der Reibschluß zwischen
den Zungen 4 der Dübelhülse und der Wand des Dübelloches aufge
hoben werden - Dübelkern und Dübelhülse können aus den Dübelloch
genommen und anderweitig erneut verwendet werden.
Der Dübel der Fig. 11 bis 13 weist getrennte Einrichtungen zum
Herbeiführen des Reibungsschlusses zwischen Dübelhülse und
Dübelkern einerseits und zwischen Dübelhülse und Dübelloch
andererseits auf. Um diese Trennung zu erreichen, weisen die
Dübelhülse 2 und dementsprechend auch der Dübelkern 1 in einem
mittleren Axialbereich 20 des Dübels, in dem die Dübelhülse zum
Zwecke des Aufweitens durch Schlitze 3 in Zungen 4 gespalten ist,
konvexes Keilprofil bzw. konkaves Keilprofil mit einer Steigung
zwischen 1 : 10 und 1 : 20 auf. In den Endbereichen 21 von Dübelhülse
2 und Dübelkern 1 angeordnete konvexe bzw. konkave Keilprofile
weisen dagegen Steigungen von 1 : 50 bis 1 : 200 auf. Im vorliegenden
Falle wurde davon ausgegangen, daß die erforderliche Steigungs
höhe zum Spreizen der Dübelzungen 4 bei der hohen Steigung
bereits mit sich nur über 60° erstreckenden Keilprofilen erreicht
wird, so daß, wie aus Fig. 12 erkennbar, die Anordnung von sechs
Keilverzahnungen mit der größeren Steigung über den Umfang
möglich war.
Wenn nach Einführen der Dübelhülse 2 in das Dübelloch 12 und des
Dübelkerns 1 in die Dübelhülse der Dübelkern wie im Zusammenhang
mit den Fig. 5 bis 10 beschrieben, an seinem Innensechskant 19
verdreht wird, können die Keilprofile mit größerer Steigung im
ersten Axialbereich 20 in Wirkverbindung treten und die Dübel
hülse zur Anlage ihrer Zungen 4 an die Wand des Dübelloches 12
eher spreizen, als die Keilprofile im zweiten Axialbereich 21
durch Erreichen der Reibschlusses ein weiteres Drehen des Dübel
kerns verhindern und damit die Spreizbewegung beenden.
Die Anordnung von sechs Keilprofilen im Axialbereich 20 der
Dübelhülse 2 hat den Vorteil, daß die Spreizung der Dübelhülse
über ihren Umfang betrachtet gleichmäßiger erfolgt. Die Flächen
pressung auf die Wand des Dübelloches ist daher gleichmäßiger,
durch das Vermeiden von Druckspitzen wird die Gefahr des
Sprengens des das Dübelloch enthaltenden Körpers vermindert und
die Haltekraft durch um den ganzen Umfang der Dübelhülse annäh
rend gleich hohe Flächenpressung deutlich erhöht.
Die Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Spreizdübels, bei der die in Fig. 1 dargestellten separaten
Zungen 4 eingesetzt werden. Der Spreizdübel besteht aus einem
Dübelkern 1, der auf seinem Umfang das konvexe Keilprofil trägt
und zwischen endständigen Bünden 22 die Zungen 4 axial hält,
auf die die Dübelhülse in diesem Falle reduziert ist. Gegen
radiales Abfallen in noch nicht eingebautem Zustand können die
Zungen 4 durch ein sie umschlingendes elastisches Glied wie bspw.
ein Band aus Gummi, aus elastischer Folie oder dgl. gesichert
sein.
In der Ausführungsform der Fig. 15 ist die Dübelhülse 2 als
topfförmiges Teil ohne Schlitze ausgebildet, das aus Stahl im
Tiefziehverfahren oder aus Kunststoff im Spritzverfahren herge
stellt werden kann. Es weist auf seiner Innenfläche das konkave
Keilprofil auf und dient als Kern beim Ausgießen eines Dübel
loches 12 mit bspw. einem schnell abbindenden Füllmittel 23.
Wenn das Füllmittel 23 abgebunden hat, wird der Dübelkern 1 in
die im Füllmittel eingebettete und gehaltene Dübelhülse 2 ge
steckt und wie vorstehend mehrfach beschrieben, gedreht. Dadurch
treten die Keilprofile an Dübelkern 1 und Dübelhülse 2 miteinan
der in Wirkverbindung und spreizen die insoweit elastische
Dübelhülse auf, so daß sie fest im Füllmittel 23 und damit im
Dübelloch 12 verankert wird.
In der Ausführungsform der Fig. 15 ist der Dübelkern 1 einstückig
mit einem Funktionselement, hier einer Öse 24. Der Dübelkern kann
mit belieben anderen Funktionselementen wie Haken, Gewinde
stiften, Schweißnoppen und dgl. sein.
Es gibt Anwendungsfälle, in denen es zweckmäßig oder notwendig
ist, den Verdrehwinkel des Dübelkerns 1 in der Dübelhülse 2 zu
begrenzen. Die Fig. 16 und 17 zeigen eine bevorzugte, nut- und
federartige Ausführungsform einer derartigen Drehsperre. Der
Dübelkern 1 ist mit mindestens einer im dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel mit drei achsparallelen Federn 25 versehen, die in
entsprechende Nuten 26 der Dübelhülse 2 eingreifen. Dabei ist die
Breite der Nuten 26 so gewählt, daß die Federn 25 sich in den
Nuten um eine, dem maximal zulässigen Drehwinkel entsprechende
Distanz in Umfangsrichtung bewegen können. Die gegenseitige Lage
von Federn 25 und Nuten 26 ist so, daß der Bewegungsweg ausgehend
von der Fügestellung zur Verfügung steht.
Fig. 16 zeigt die Fügestellung, in der der Dübelkern 1 in die
Dübelhülse 2 eingeführt wird. Die Federn 25 liegen an einer
Flanke der Nuten 26 an. Fig. 17 zeigt die Lage nach dem Verdrehen
in Pfeilrichtung: die Federn 25 liegen nun an den anderen Flanken
der Nuten 26 an und verhindern ein weiteres Verdrehen.
Bei einem in aller Regel auf Zugkraft in axialer Richtung bean
spruchten Dübel ist es von besonderer Bedeutung, daß der selbst
hemmende Reibschluß auf einer ausreichend großen Anlagefläche
zwischen den Rückenflächen 7 der Nocken 6 des Dübelkerns 1 und
den Kehlflächen 9 der Nocken 8 der Dübelhülse 2 stattfindet. Dies
ist nur dann der Fall, wenn sichergestellt ist, daß der Dübelkern
1 vor Herstellen des Reibschlusses ausreichend tief in die
Dübelhülse eingeführt ist. Um dies zu gewährleisten, ist, wie in
Fig. 18 dargestellt, der Dübelkern 1 an seinem vorderen Ende mit
einer radialen Sperrnase 27 versehen, auf die eine achsparallele
Rille 28 in der Dübelhülse 2 abgestimmt ist. Die Rille 28 ist so
lang wie die vorgesehene Einstecktiefe des Dübelkerns 1 in die
Dübelhülse 2, hinter dieser Rille ist ein Freiraum vorgesehen in
dem sich die Sperrnase 27 in Umfangsrichtung bewegen kann. Der
Freiraum kann in einer Umfangsrille in der Dübelhülse bestehen
oder - wie dargestellt, der Raum hinter der Dübelhülse sein.
Der Dübelkern 1 kann nur mit in der Rille 28 geführter Sperrnase
27 in die Dübelhülse eingeführt und erst zum Herstellen des
Reibschlusses verdreht werden, wenn die Sperrnase sich über die
ganze Länge der Rille bewegt und der Dübelkern damit auf die
vorgesehene Länge in die Dübelhülse eingeführt ist.
Wie Fig. 19 zeigt, können die die Drehanschläge bildenden Sperr
nase 27 und Rille 28 in kinematischer Umkehr auch am jeweils
anderen Teil, also die Sperrnase an der Dübelhülse 2 und die
Rille am Dübelkern 1 angeordnet sein. Ebenso können mehr als je
eine Sperrnase und Rille angeordnet werden. Sperrnase 27 und
Rille 28 können auch mit einer Drehsperre zur Begrenzung des
Drehwinkels beim Herstellen des Reibschlusses gemäß den Fig. 16
und 17 kombiniert werden.
Bezugszahlenliste
1 Dübelkern
2 Dübelhülse
3 Schlitz
4 Zunge
5, 5′ Zylinderfläche
6 Nocken
7 Rückenfläche
8 Nocken
9 Kehlfläche
10 Spalt
11 Längsachse
12 Dübelloch
13 Ringbund
14 Steg
15 achsparallele Rippe
16 Umfangs-Rippe
17 Nut
18 Gewindebohrung
19 Innensechskant
20 erster Axialbereich
21 zweiter Axialbereich
22 Bund
23 Füllmittel
24 Öse
25 Feder
26 Nut
27 Sperrnase
28 Rille
2 Dübelhülse
3 Schlitz
4 Zunge
5, 5′ Zylinderfläche
6 Nocken
7 Rückenfläche
8 Nocken
9 Kehlfläche
10 Spalt
11 Längsachse
12 Dübelloch
13 Ringbund
14 Steg
15 achsparallele Rippe
16 Umfangs-Rippe
17 Nut
18 Gewindebohrung
19 Innensechskant
20 erster Axialbereich
21 zweiter Axialbereich
22 Bund
23 Füllmittel
24 Öse
25 Feder
26 Nut
27 Sperrnase
28 Rille
Claims (16)
1. Spreizdübel mit einem Dübelkern und einer Dübelhülse, der
durch Relativbewegung zwischen dem Dübelkern und der Dübelhülse
aufweitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl Dübelkern (1) als auch Dübelhülse (2) je mindestens einen, je eine gedachte Zylinderfläche (5, 5′) radial überragenden Nocken (6 bzw. 8) aufweisen, die aufeinander abgestimmte, in der Dübelhülse und auf dem Dübelkern in entgegengesetztem Richtungssinn ansteigende Keilprofile mit positiv gekrümmter Rückenfläche (7) am Nocken (6) des Dübelkerns (konvexes Keilpro fil) bzw. mit negativ gekrümmter Kehlfläche (9) am Nocken (8) der Dübelhülse (konkaves Keilprofil) aufweisen
und die Keilprofile mittels einer dreiphasigen Einrenkbewegung zum Aufweiten der Dübelhülse und zum selbsthemmenden Reibschluß miteinander bringbar sind,
bei der zunächst in einer Steckphase der Dübelkern mit zueinander in Umfangsrichtung ausgerichteten Keilprofilen des Dübelkerns und der Dübelhülse bis zur gewünschten Einstecktiefe in die Dübel hülse eingeführt wird, wobei zwischen den Keilprofilen ein Spalt (10) besteht,
und dann in einer ersten Drehphase zwischen Dübelkern und Dübel hülse entgegen der Steigung der Keilprofile die negativ ge krümmten Kehlflächen der Nocken an der Dübelhülse an den positiv gekrümmten Rückenflächen der Nocken am Dübelkern aufgleiten und die Außenfläche der Dübelhülse bis zur Anlage an die Wand des Dübelloches aufweiten
und schließlich in einer zweiten, fortsetzenden Drehphase zwi schen Dübelkern und Dübelhülse entgegen der Steigung der Keil profile diese Keilprofile durch elastische Verformung in selbst hemmenden Reibschluß kommen.
sowohl Dübelkern (1) als auch Dübelhülse (2) je mindestens einen, je eine gedachte Zylinderfläche (5, 5′) radial überragenden Nocken (6 bzw. 8) aufweisen, die aufeinander abgestimmte, in der Dübelhülse und auf dem Dübelkern in entgegengesetztem Richtungssinn ansteigende Keilprofile mit positiv gekrümmter Rückenfläche (7) am Nocken (6) des Dübelkerns (konvexes Keilpro fil) bzw. mit negativ gekrümmter Kehlfläche (9) am Nocken (8) der Dübelhülse (konkaves Keilprofil) aufweisen
und die Keilprofile mittels einer dreiphasigen Einrenkbewegung zum Aufweiten der Dübelhülse und zum selbsthemmenden Reibschluß miteinander bringbar sind,
bei der zunächst in einer Steckphase der Dübelkern mit zueinander in Umfangsrichtung ausgerichteten Keilprofilen des Dübelkerns und der Dübelhülse bis zur gewünschten Einstecktiefe in die Dübel hülse eingeführt wird, wobei zwischen den Keilprofilen ein Spalt (10) besteht,
und dann in einer ersten Drehphase zwischen Dübelkern und Dübel hülse entgegen der Steigung der Keilprofile die negativ ge krümmten Kehlflächen der Nocken an der Dübelhülse an den positiv gekrümmten Rückenflächen der Nocken am Dübelkern aufgleiten und die Außenfläche der Dübelhülse bis zur Anlage an die Wand des Dübelloches aufweiten
und schließlich in einer zweiten, fortsetzenden Drehphase zwi schen Dübelkern und Dübelhülse entgegen der Steigung der Keil profile diese Keilprofile durch elastische Verformung in selbst hemmenden Reibschluß kommen.
2. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
konvexen und konkaven Keilprofile sich sektorartig wenigstens
über axiale Abschnitte des Dübelkerns (1) und der Dübelhülse (2)
erstrecken.
3. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steigung der konvexen bzw. konkaven Keilprofile zwischen 1 : 10 und
1 : 200 liegt, vorzugsweise zwischen 1 : 50 und 1 : 100.
4. Spreizdübel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die positiv gekrümmten Rückenflächen
(7) der Nocken (6) und die negativ gekrümmten Kehlflächen (9) der
Nuten (8) im wesentlichen dem Verlauf einer logarithmischen
Spirale bezüglich der Achse (11) des Dübelkerns (1, 13) bzw. der
Dübelhülse (2, 12) folgen.
5. Spreizdübel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die positiv gekrümmten Rückenflächen
(7) der Nocken (6) und die negativ gekrümmten Kehlflächen (9) der
Nuten (8) durch einen oder mehrere Krümmungskreise erzeugt sind,
die gegenüber der Achse (11) des Dübelkerns (1) bzw. der Dübel
hülse (2) versetzte Kreismittelpunkte aufweisen.
6. Spreizdübel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche des Dübelkerns (1)
einerseits und die Bohrungsfläche der Dübelhülse (2) andererseits
jeweils drei, paarweise miteinander zusammenwirkende konvexe bzw.
konkave Keilprofile aufweisen.
7. Spreizdübel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dübelkern (1) einerseits und die
Dübelhülse (2) andererseits mit einem Paar von zusammenwirkenden
Drehanschlägen (27, 28) versehen sind, die die Drehphase der
Einrenkbewegung erst nach vollständigem Vollzug der axialen
Steckphase zulassen.
8. Spreizdübel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehanschläge durch eine Sperrnase (27) am vorderen Ende des
Dübelkerns (1) oder an der Eingangsöffnung der Dübelhülse (2)′
eine auf diese Sperrnase abgestimmte, achsparallele Rille (28)
mit der vorgesehenen Einstecktiefe entsprechenden Länge in
Dübelhülse oder Dübelkern und einen Freiraum für eine Bewegung
der Sperrnase in Umfangsrichtung am Ende der Rille gebildet
werden, (Fig. 18, 19).
9. Spreizdübel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dübelkern (1) einerseits und die
Dübelhülse (2) andererseits mit einem Paar von zusammenwirkenden
Drehanschlägen (25, 26) versehen sind, die den Drehwinkel des
Dübelkern in der Dübelhülse aus der Fügestellung in die Reib
schlußstellung begrenzen.
10. Spreizdübel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehanschläge aus einer Feder (25) am Dübelkern (1) oder an der
Dübelhülse (2) und aus einer auf diese Feder abgestimmten Nut
(26) mit in Umfangsrichtung begrenzter Erstreckung im jeweils
komplementären Teil bestehen, (Fig. 16, 17).
11. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Nocken (8) der Dübelhülse (2) als einseitig befestigte Fahnen (4)
in der Dübelhülse ausgebildet sind, die durch das beim gegen
seitigen Verdrehen von Dübelkern (1) und Dübelhülse erfolgende
Aneinandergleiten der Rückenflächen (7) der Nocken (5) und der
Kehlflächen (9) der Nocken (8) nach außen gedrückt werden und
reibschlüssige Verbindung zwischen der Dübelhülse und der Wand
des Dübelloches (12) bewirken.
12. Spreizdübel nach einem oder mehreren der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Dübelkern (1) und Dübelhülse
(2) in einem ersten Axialbereich (20) Keilprofile zum Aufweiten
der Dübelhülse und in mindestens einem weiteren Axialbereich
(21) Keilprofile zum selbsthemmend reibschlüssigen Verbinden von
Dübelkern und Dübelhülse aufweisen, (Fig. 11 bis 13).
13. Spreizdübel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Keilprofile im Axialbereich (20) zum Aufweiten der Dübelhülse
eine Steigung zwischen 1 : 10 und 1 : 20 aufweisen.
14. Spreizdübel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Keilprofile im Achsialbereich (21) zum selbsthemmend reibschlüs
sigen Verbinden von Dübelkern und Dübelhülse eine Steigung
zwischen 1 : 50 und 1 : 200 aufweisen.
15. Spreizdübel nach einem oder mehreren der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübelkern (1) mit einem
mittels des Dübels zu befestigenden Funktionselement (24)
einstückig ist, (Fig. 15, 18).
16. Spreizdübel nach einem oder mehreren der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübelkern (1) ein von
einem mittels des Dübels zu befestigenden Funktionselement wie
einem Haken, einer Öse, einer Schraubverbindung od. dgl. ge
trenntes, mit dem Funktionselement verbindbares Element ist,
(Fig. 1 bis 14).
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4231313A DE4231313C2 (de) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | Spreizdübel |
EP93920742A EP0662200B1 (de) | 1992-09-18 | 1993-09-16 | Vorrichtung zum verbinden von wenigstens zwei elementen |
BR9307080A BR9307080A (pt) | 1992-09-18 | 1993-09-16 | Dispositivo para a junção de pelo menos dois elementos |
JP6507797A JP2800066B2 (ja) | 1992-09-18 | 1993-09-16 | 少なくとも2つの部材を接合するための装置 |
KR1019950701059A KR100215538B1 (ko) | 1992-09-18 | 1993-09-16 | 2이상의 부재를 결합하는 장치 |
AU48177/93A AU4817793A (en) | 1992-09-18 | 1993-09-16 | Device for joining at least two elements |
ES93920742T ES2091033T3 (es) | 1992-09-18 | 1993-09-16 | Dispositivo de union de dos elementos como minimo. |
PCT/EP1993/002507 WO1994007040A1 (de) | 1992-09-18 | 1993-09-16 | Vorrichtung zum verbinden von wenigstens zwei elementen |
RU95109904A RU2109995C1 (ru) | 1992-09-18 | 1993-09-16 | Устройство для соединения по меньшей мере двух элементов |
ZA936875A ZA936875B (en) | 1992-09-18 | 1993-09-17 | A device for joining at least two elements |
TW082107714A TW276292B (de) | 1992-09-18 | 1993-09-18 | |
CN93117875A CN1053489C (zh) | 1992-09-18 | 1993-09-18 | 用以连接至少两个构件的装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE4231313A DE4231313C2 (de) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | Spreizdübel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4231313A1 true DE4231313A1 (de) | 1994-03-24 |
DE4231313C2 DE4231313C2 (de) | 1994-11-24 |
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ID=6468301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4231313A Expired - Fee Related DE4231313C2 (de) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | Spreizdübel |
Country Status (2)
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ZA (1) | ZA936875B (de) |
Cited By (6)
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DE4438408A1 (de) * | 1994-10-27 | 1996-05-02 | Salice Arturo Spa | Befestigungselement |
DE102008047017A1 (de) * | 2008-09-13 | 2010-03-18 | Schaeffler Kg | Kreiskeil-Verbindung |
WO2012001110A1 (de) | 2010-07-02 | 2012-01-05 | Flaig, Hartmut | Verfahren zum herstellen einer festen verbindung, werkzeug sowie verbindung |
CN104676227A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-06-03 | 鸡西龙辰节能科技有限公司 | 可回收式矿井设备快速拆卸固定装置及固定和回收方法 |
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EP1987792B1 (de) | 2007-05-03 | 2011-06-22 | Medartis AG | Fixiervorrichtung, Kombination einer Fixiervorrichtung mit einem länglichen Element, Anordnung mit einer solchen Kombination sowie Osteosyntheseset |
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- 1992-09-18 DE DE4231313A patent/DE4231313C2/de not_active Expired - Fee Related
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1993
- 1993-09-17 ZA ZA936875A patent/ZA936875B/xx unknown
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Also Published As
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DE4231313C2 (de) | 1994-11-24 |
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