DE4318100A1

DE4318100A1 - Befestigungselement

Info

Publication number: DE4318100A1
Application number: DE19934318100
Authority: DE
Inventors: Helmut Stoffel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1994-12-08

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement aus einer Schraube mit Schraubenkopf und Schraubenschaft, welcher mit Gewindegängen in einer Spreizhülse steckt oder darin eingesetzt wird und mit dieser einen Raum ausbildet.

Dübel sind in vielfältiger Form und Ausführung bekannt. Sie werden dazu benutzt, in ein Bohrloch gesteckt zu werden. Danach erfolgt ein Eindrehen der Schraube. Beim Eindrehen erfolgt in der Regel eine Deformation des Dübels, die zu einer Festlegung der Schraube im Bohrloch führt.

Ferner sind auch Befestigungselemente bekannt, bei denen die Schraube bereits in einem Dübel steckt, wobei gemäß der vorliegenden Erfindung jede Art von Dübel umfaßt wird. Nachfolgend wird von Spreizhülse gesprochen, wobei hierauf jedoch die Erfindung nicht beschränkt ist.

Ein derartiges Befestigungselement aus Schraube und Spreizhülse wird entweder in ein Bohrloch eingesetzt oder aber in ein Mauerwerk im Durchsteckverfahren eingeschlagen. Im letzten Fall wird der Arbeitsgang der Herstellung des Bohrloches eingespart. Deshalb wird ein derartiges Befestigungselement in vermehrtem Maße benutzt. Nur als Beispiel sei hier auf die DE-OS 41 13 924 verwiesen.

Bekannt ist auch die Verwendung von chemischen Klebstoffen zur Festlegung von Dübeln in einem Mauerwerk. Durch diese chemischen Klebstoffe wird ein sehr hoher Haltewert und eine sichere Befestigung erreicht. Bislang wird zu diesem Zweck ein Bohrloch in ein Mauerwerk eingeformt, der Dübel eingesetzt und danach der Kleber eingespritzt. Allerdings sind diese Dübel-Klebstoffe sehr problematisch, da die Abbindezeit des Klebers je nach Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit sehr unterschiedlich ist. Ferner ist auch die Justierung eines zu befestigenden Gegenstandes während der Abbindezeit problematisch, da die Schraube in den gerade abbindenden Kleber gedreht wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement der vorliegenden Art zu entwickeln, mit dem sehr hohe Haltewerte und eine sichere Befestigung erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß in den Schraubenkopf Bohrungen eingeformt sind, welche in den Raum ausmünden. Diese Bohrungen dienen dazu, Klebstoff erst dann in das Befestigungselement bzw. Bohrloch einzubringen, wenn die Schraube bereits angezogen ist. Dabei bietet sich vor allem das Durchsteckverfahren an. D.h., der zu befestigende Gegenstand wird im Durchsteckverfahren mittels des Befestigungselementes aus Schraube und Spreizhülse in einem Mauerwerk festgelegt. Bevorzugt geschieht dies durch Einschlagen des Befestigungselementes in das Mauerwerk. Nunmehr wird die Schraube angezogen, so daß die Spreizhülse sich in dem Bohrloch verkeilt. Danach erfolgt ein Einspritzen des Klebstoffes durch den Schraubenkopfin den Raum zwischen Schraubenschaft und Spreizhülse, in dem sich der Klebstoff verteilt. Da sich in der Regel in der Spreizhülse Öffnungen, wie beispielsweise Schlitze od. dgl. befinden, quillt der Klebstoff auch zwischen Spreizhülse und Bohrloch und legt das Befestigungselement in dem Bohrloch absolut fest. Hierdurch werden enorm hohe Haltewerte erreicht. Die Abbindezeit des Klebstoffes sowie die Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur spielen keine Rolle mehr, da der zu befestigende Gegenstand mit dem Befestigungselement auf mechanische Weise vorbefestigt ist und die Schraube hinterher nicht mehr gedreht werden muß. Es findet eine absolut sichere Befestigung in allen Baustoffen statt.

Als besonderer Vorteil ist hervorzuheben, daß bei der Verwendung eines Befestigungselementes im Randbereich eines Mauerwerks, einer Platte, einer Treppe od. dgl. die Schraube nicht so stark angezogen werden muß, daß die Gefahr des Abplatzens von Mauerwerkstücken od. dgl. gegeben ist. Es genügt hier nur ein leichtes Anziehen der Schraube, so daß der Dübel sich in dem Bohrloch verkeilt, ohne daß er dieses Bohrloch sprengt. Die sichere Halterung wird dann durch den eingespritzen Klebstoff erreicht.

Zum Einspritzen des Klebstoffes kann eine entsprechend Kartusche unter Hochdruck oder beispielsweise ein Presse, ähnlich einer Fettpresse verwendet werden. Es muß nur gewährleistet sein, daß der Klebstoff sicher durch die Bohrungen in den Raum zwischen Schaft und Spreizdübel gelang. In diesem Raum fließt der Klebstoff entweder entlang der Gewindegänge des Schraubenschaftes oder aber auch an diesem vorbei, da in der Regel ein geringer Zwischenraum zwischen der Innenwand der Spreizhülse und den Gewindegängen vorhanden ist.

In den meisten Fällen befindet sich in dem Schraubenkopf eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Werkzeuges, mit dem die Schraube gedreht werden soll. Bevorzugt verlaufen die Bohrungen vom Grund dieser Ausnehmung in den eben genannten Raum. Hierdurch sind sie vor allem beim Transport gegen ein Zustopfen durch Schmutz od. dgl. gesichert.

Die Ausgestaltung der Spreizhülse ist von untergeordneter Bedeutung. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht sie jedoch aus Metall, wie dies in der P 43 03 198.6 beschrieben ist. Gerade die dort gezeigte Metallspreiz dübel-Kombination bietet sich im vorliegenden Fall besonders an.

Als Schraube kann jede beliebige Schraube Anwendung finden, sei es eine Holzschraube oder eine Schraube mit metrischem Gewinde od. dgl. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zwischen Spreizhülse und Schraubenkopf ein Ringflansch vorgesehen. Dieser Ringflansch kann gleichzeitig Teil einer Sicherungshülse sein, wie dies in der P 43 03 198 beschrieben ist. Auf diese Anmeldung wird deshalb direkt Bezug genommen. Der Ringflansch kann aber auch der Spreizhülse selbst angeformt sein. Dieser Ringflansch hat den Vorteil, daß er das Bohrloch abdeckt, so daß Klebstoff beim Einpressen nicht aus dem Bohrloch herausquellen kann.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung schließt an die Spreizhülse noch eine weitere Hülse, bevorzugt eine Metallhülse an, die mit einem Innengewinde auf die Gewindegänge des Schraubenschaftes aufgeschraubt ist. Beim Drehen der Schraube wird diese Hülse in die Spreizhülse eingezogen oder trifft in anderer Weise auf die Spreizhülse. In jedem Fall sorgt die Hülse für eine Deformation der Spreizhülse und gleichzeitig für einen Abschluß des mit Klebstoff gefüllten Raumes ins Innere beispielsweise eines Mauerwerks. Auch hierdurch ist der Fluß des Klebstoffes begrenzt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzug ter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 eine Draufsicht bzw. einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Befestigungselement;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schraubenkopfes;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbei spiel eines Schraubenkopfes.

Ein Befestigungselement R besteht im wesentlichen aus vier Teilen und zwar einer Schraube 1, einer Spreizhülse 2, einer Metallhülse 3 sowie einer Sicherungshülse 4. Die Sicherungshülse 4 sitzt einem Schraubenschaft 5 unterhalb eines Schraubenkopfes 6 auf. An die Sicherungshülse 4 schließt die Spreizhülse 2 an, auf welche die Metallhülse 3 folgt, wobei die Metallhülse 3 mit einem Hülsenring 7 in der Spreizhülse 2 steckt. D.h., ein Durchmesser dieses Hülsenringes 7 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Spreizhülse 2.

Die Metallhülse 3 ist insgesamt als Doppelkonus ausgebil det, wobei sich ein Konus 8 zwischen dem Hülsenring 7 und einem Mittelring 9 erstreckt und ein zweiter Konus 10 vom Mittelring 9 zu einer Schraubenspitze 11 hin verläuft. Auf den Konus 8 ist zumindest eine Drehsicherungsrippe 12 auf gesetzt, welche in Gebrauchslage ein kurzes Stück in einen nicht näher gezeigten Schlitz in der Spreizhülse 2 ein greift. Hierdurch wird vermieden, daß die Metallhülse 3 bei einem Drehen der Schraube 1 mitdreht.

Die Schraube 1 kämmt im übrigen mit ihren Gewindegängen 13 ein Innengewinde 14 in einer Axialbohrung 15 in der Me tallhülse 3.

Die Spreizhülse 2 besteht bevorzugt aus Metall und weist eine Mehrzahl von Schlitzungen 16 und 17 auf, welche etwa parallel zu einer Längsachse A verlaufen. Durch die Schlitzungen 16 und 17 werden an der Spreizhülse 2 Zungen 18 und 19 abgeteilt, welche ausgebogen bzw. deformiert werden können.

Der Spreizhülse 2 sind ferner ebenfalls Drehsicherungs rippen 20 aufgesetzt, die verhindern, daß die Spreizhülse 2 bei einem Drehen der Schraube 1 mitdreht.

Die Sicherungshülse 4 besteht aus einem Ringflansch 21, welcher der Spreizhülse 2 aufsitzt. An den Ringflansch 21 schließt ein Ringkragen 22 an. Bevorzugt ist die Siche rungshülse 4 aus Kunststoff gefertigt.

Die Schraube 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine gehärtete Holzschraube mit dem entsprechenden selbstschneidenden Gewinde, es ist jedoch auch jede andere Schraube und insbesondere eine Schraube mit metrischem Gewinde denkbar.

In Fig. 2 ist in einem Schraubenkopf 6a eine Inbusausnehmung 25 erkennbar. Diese Inbusausnehmung ist sacklochförmig ausgebildet und dient der Aufnahme eines Inbusschlüssels. Mittels dieses Inbusschlüssels kann die Schraube 1 gedreht werden.

In einen Grund 26 dieser Inbusausnehmung 25 sind Bohrungen 27 eingeformt, welche, wie in Fig. 1 erkennbar, den Schraubenkopf 6a etwa parallel zur Längsachse A durchziehen und in einen Raum 28 zwischen Schraubenschaft 5 und Schafthülse 2 einmünden. Durch diese Bohrungen 27 kann ein Klebstoff mittels einer entsprechenden, nicht näher gezeigten Einspritzpresse in den Raum 28 eingebracht werden. Da der Schraubenschaft 5 inkl. der Gewindegänge 13 einen Durchmesser d aufweist, der geringfügig geringer ist als der Innendurchmesser d₁ der Spreizhülse 2, kann der Klebstoff sich an den Gewindegängen 13 vorbei im gesamten Raum 28 verteilen. Ferner kann er auch durch die Schlitzungen 16 und 17 nach außen dringen und so eine innige Verbindung des Befestigungselementes R in einem Bohrloch herstellen. In Fig. 3 ist ein Schraubenkopf 6b gezeigt, in den ein Kreuzschlitz 29 eingeformt ist. In diesem Kreuzschlitz 29 bzw. an dessen Grund 30 befinden sich Bohrungen 27a, die den Bohrungen 27 in Fig. 2 entsprechen. Die Funktionsweise ist hier dieselbe.

Die Funktionsweise des vorliegenden erfindungsgemäßen Be festigungselementes ist folgende:

Das Befestigungselement R wird, wie in der Zeichnung dar gestellt, angeboten, d. h. es besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus allen vier Teilen 1, 2, 3 und 4. In dieser Ausgestaltung kann es dann entweder in ein Bohrloch eingesetzt oder aber in ein entsprechendes Mauerwerk, insbesondere in Hohllochziegel, eingeschlagen werden. Die Ausgestaltung der Schraubenspitze 11 und der Metallhülse 3, insbesondere mit dem Konus 10, gestattet dieses Einschlagen ohne ein Vorbohren.

Sobald das Befestigungselement R in das entsprechende Mau erwerk eingeschlagen ist, wird die Schraube 1 gedreht. Da durch erfolgt ein Anziehen der Metallhülse 3, welche ge genüber der Spreizhülse 2 mittels der Drehsicherungsrippe 12 drehsicher gehaltert ist. Die Metallhülse 3 wird in die Spreizhülse 2 eingezogen, wobei die Zungen 18 auf den Ko nus 8 aufgleiten und sich so aufspreizen. Hierdurch findet ein Verkeilen des Befestigungselementes R in dem Mauerwerk statt. Insbesondere bei Verwendung des Befestigungsele mentes R in einem Hohllochziegel werden aber auch Hohlräume in sehr günstiger Weise überbrückt, da die Zungen 18 an Lochrändern ausknicken und so das Mauerwerk von innen her hintergreifen. Ein derartiges Befestigungselement ist nicht nur im Fassadenbereich, d. h. waagerecht einsetzbar, sondern auch im Deckenbereich, vor allem in beispielsweise gerissenen Betonzonen, da es durch das Hintergreifen nicht aus dem Loch fallen kann. Die Metallhülse 3 kann jederzeit nachgezogen werden, so daß ein weitergehendes Aufspreizen der Spreizhülse 2 erfolgt.

Sobald die Metallhülse 3 im Mauerwerk verkeilt ist, drückt der Schraubenkopf 6 auf den Ringkragen 22 der Sicherungs hülse 4 und quetscht diesen Ringkragen 22 ab. Hierdurch erfolgt eine optische Setzanzeige bzw. ein Drehmomentstopp für die Schraube 1. Dadurch ist gewährleistet, daß eine optische Prüfung stattfinden kann, ob eine Schraube 1 an gezogen ist oder nicht. Dies wird heute in vielen Fällen bei den notwendigen Zulassungsprüfungen gefordert.

Wird nun eine Festlegung des Befestigungselementes R mit einem hohen Haltewert gefordert, wird auf den Schraubenkopf 6 eine Einspritzpresse für Klebstoff aufgesetzt und durch die Bohrungen 27 Klebstoff in den Raum 28 eingespritzt. Dieser Raum 28 füllt sich mit Klebstoff, der zudem aus den Schlitzungen 16 und 17 heraustritt und so das gesamte Befestigungselement in dem Bohrloch festlegt. Der Ringflansch 21 verhindert dabei auch ein Austreten von Klebstoff aus dem Bohrloch. Ebenfalls verhindert die Metallhülse 3 ein Ausweichen von zuviel Klebstoff in das Bohrloch hinein.

Bezugszeichenliste

1 Schraube
2 Spreizhülse
3 Metallhülse
4 Sicherungshülse
5 Schraubenschaft
6 Schraubenkopf
7 Hülsenring
8 Konus
9 Mittelring
10 Konus
11 Schraubenspitze
12 Drehsicherungsrippe
13 Gewindegang
14 Innengewinde
15 Axialbohrung
16 Schlitzung
17 Schlitzung
18 Zunge
19 Zunge
20 Drehsicherungsrippe
21 Ringflansch
22 Ringkragen
23
24
25 Inbusausnehmung
26 Grund
27 Bohrung
28 Raum
29 Kreuzschlitz
30 Grund
A Längsachse
d Durchmesser
d₁ Innendurchmesser
R Befestigungselement.

Claims

1. Befestigungselement aus einer Schraube (1) mit Schraubenkopf (6) und Schraubenschaft (5), welcher mit Gewindegängen (13) in einer Spreizhülse (2) steckt oder darin eingesetzt wird und mit dieser einen Raum (28) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schraubenkopf (6) Bohrungen (27) eingeformt sind, welche in den Raum (28) ausmünden.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (27) am Grund (26, 30) einer Ausnehmung (25, 29) in dem Schraubenkopf (6) beginnen.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (27) etwa parallel zu einer Schraubenlängsachse (A) verlaufen.

4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizhülsen (2) Öffnungen, bevorzugt Schlitzungen (16, 17), aufweisen.

5. Befestigungselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizhülse (2) aus Metall besteht.

6. Befestigungselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Spreizhülse (2) zum Schraubenkopf (6) hin ein Ringflansch (21) anschließt.

7. Befestigungselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß andererseits des Schraubenkopfes (6) dem Schraubenschaft (5) eine Hülse (3) aufgesetzt, welche ein Innengewinde (14) zur Aufnahme der Gewindegänge (13) aufweist.

8. Verfahren zum Festlegen eines Befestigungselementes aus Schraube mit Schraubenkopf und Schraubenschaft, welcher mit Gewindegängen in einer Spreizhülse steckt oder darin eingesetzt wird und mit dieser einen Raum ausbildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement in ein Bohrloch eingesetzt oder in ein Mauerwerk od. dgl. eingeschlagen wird, die Schraube gedreht und damit die Spreizhülse deformiert und danach Klebstoff in den Raum zwischen Schraubenschaft und Spreizhülse eingespritzt wird.