DE6811258U - Loesbarer befestigungsduebel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen lösbaren Befestigungsdübel zum Einsetzen in Bohrlöcher, bestehend aus einer Hülse mit mindestens zwei schalenförmigen Segmenten und einen durch die Hülse hindurchgeführten und die Aufspreizung ihrer Segmente und Anpressung derselben gegen die Bohrlochwandung bewirkenden Bolzen.

Befestigungsdübel, die in Bohrungen in Beton oder Mauerwerk oder auch Metall verankert werden und der Befestigung von Gegenständen an Wänden, Decken oder dergleichen dienen, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Sie bestehen aus mehreren Teilen. Eine bekannte Ausführung besteht aus einer Schraube, einem oder mehreren schalenförmigen Spreizteilen und einer auf die Schraube gesetzten, konusförmigen Mutter, die zwischen Schraubenschaft und Spreizteilen eingeführt ist und beim Anziehen auf der Schraube die Schalen gegen die Leibungen eines vorgebohrten Loches presst.

Bei einem anderen bekannten Spreizdübel weist eine längsgeschlitzte Mutter ein konisches Gewinde auf, so daß sich die Schlitzmutter beim Eindrehen einer Schraube nach außen spreizt.

Ferner gibt es Spreizdübel, bei denen in einer längsgeschlitzten Hülse weichere Massen durch den Boden des Schraubenschaftes zu einem Ball zusammengepresst werden, der seinerseits wieder die Spreizlamellen der Hülse auseinanderpresst.

Bei einer weiteren bekannten Ausführung ist ein loser konischer Keil in einem konischen geschlitzten Rohr durch den Boden des Schraubenschaftes in den verjüngten Teil hineingetrieben, wodurch die Spreizung der Rohrlamellen bewirkt wird.

Ein weiterer bekannter Dübeltyp bedient sich einer spiralig geschlitzten Röhre, die durch das Anziehen einer Schraube gegen den Umlaufsinn der Spirale aufgedreht ist und dadurch bei gleichzeitiger Verkürzung der Röhre eine Spreizung des Umfangs derselben bis zur festen Anpressung an die Lochwandung erfährt.

Schließlich weisen einige der bekannten Dübel einen eigenen Bohrkopf auf, so daß sie sich bei Verwendung eines elektrischen Bohr- oder Schlagbohrgeräts ihr Loch im Untergrund selbst bohren, wobei der Bohrkopf im Loch verbleibt.

Als wesentlicher Nachteil aller bekannten lösbaren Befestigungsdübel ist nun erkannt worden, daß die Berührung zwischen den aufgespreizten Lamellen und der Bohrlochwandung nur punkt- bzw. linienförmig ist und sich nur an einer Stelle auf der Länge des Dübels in dem Bohrloch auswirkt. Dadurch ergibt sich eine enorm hohe Flächenpressung, die zu Ausbrüchen in der Bohrlochwandung und anschließend zum Lockern des Dübels führen kann. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es bei einem lösbaren Befestigungsdübel darauf ankommt,

1. ein Bohrloch möglichst geringen Durchmessers für eine möglichst großen Schaftdurchmessers zu erzielen,

2. eine möglichst große Anlagefläche zwischen Dübelbacken und Lochleibung zu schaffen, wobei

3. ein möglichst starrer unelastischer Verbund zwischen der Schraube einerseits, dem Dübelbacken und der Lochleibung andererseits hergestellt wird, so daß

4. bei einem möglichst geringen Anpressdruck dennoch eine hohe Ausziehkraft bewirkt wird und ferner gleichzeitig

5. eine sichere Abstützung der Schraube auf eine möglichst große und möglichst weit nach vorn und hinten im Bohrloch reichende Länge erzielt wird, die ein Kippen der Schraube unter rechtwinklig auf deren Längsachse auftretende Belastung verhütet,

6. ein Festsetzen des genannten Dübels zu ermöglichen, bevor eine Belastung desselben - in welcher Richtung auf die Längsachse der Schraube auch immer - auftritt, damit der Dübel auch dann fest und unverrückbar im Bohrloch verbleibt, wenn die Teile, deren Befestigung der Dübel dient, abgenommen und gegen andere Teile ausgewechselt werden.

Ein Dübel der die geschilderten Nachteile bekannter Ausführungsformen vermeidet und die zuvor geschilderten Bedingungen erfüllt ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang des Bolzens und entsprechend auf den gegenüberliegenden Innenflächen der Segmente wellenförmige Erhebungen bzw. Vertiefungen in Längsrichtung vorgesehen sind. Die Segmente können bei einer Verschiebung gegenüber dem Bolzen mit ihrem längsgewellten Innenumfang auf dem entsprechend gewellten Außenumfang des Bolzens gleiten, wobei sie sich, mit ihren Erhebungen auf denen des Bolzens nach oben gleitend, nach außen aufspreizen können. Beim Einführen des erfindungsgemäß ausgebildeten Dübels in das Bohrloch liegen die Segmente mit ihren Erhebungen in den Vertiefungen auf dem Bolzenschaft, wodurch der kleinste Durchmesser des Befestigungsdübels festgelegt ist. Der größte Durchmesser des Befestigungsdübels ergibt sich beim Aufspreizen der Segmente, wenn diese mit ihren Erhebungen auf dem höchsten Punkt der wellenförmigen Erhebungen auf dem Bolzenschaft stehen. In dieser Lage ist der Befestigungsdübel voll ausgespreizt. Ist dieser größte Durchmesser des Befestigungsdübels im voll ausgespreizten Zustand seiner Segmente noch kleiner als der des Bohrlochs, müssen dickere Segmente oder ein anderer Befestigungsdübel eingesetzt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Befestigungsdübels besteht der Bolzen aus einem Schraubenbolzen mit einem Kopf und einem mit Gewinde versehenen Ende, auf das eine Schraubenmutter aufgeschraubt ist. Zwischen dem Kopf und der Schraubenmutter sind die Segmente auf dem Schraubenbolzenschaft angeordnet. Durch Anziehen der Mutter auf dem Schraubenbolzen werden die Segmente auf dem Schraubenbolzenschaft verschoben und dabei infolge der gegenüberliegenden wellenförmigen Erhebungen bzw. Vertiefungen auf den Segmenten einerseits und dem Schraubenbolzenschaft andererseits nach außen aufgespreizt. Durch Lösen der Mutter können die Segmente wieder in ihre Ausgangslage zurückgeführt werden, wobei sie dann mit ihren Erhebungen in den Vertiefungen des Schraubenschafts zu liegen kommen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungsdübels kann der glatte Mittelabschnitt des Bolzens oder des Schraubenbolzens von einem röhrenförmigen Zwischenstück eng umschlossen sein, das am Außenumfang in Längsrichtung wellenförmige Erhebungen bzw. Vertiefungen aufweist. Dadurch ist es möglich, einen normalen Schraubenbolzen mit glattem Mittelabschnitt zu verwenden, auf den dann ein Zwischenstück aufgeschoben wird, das am Außenumfang die in Längsrichtung sich erstreckenden Wellen aufweist, die mit entsprechenden auf den darauf liegenden Segmenten zum Aufspreizen derselben zusammenwirken.

Das röhrenförmige Zwischenstück kann innen glatt sein, es kann aber neben der Wellung am Außenumfang auch eine solche auf dem Innenumfang aufweisen.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, die Segmente am Außenumfang mit Nuten, Zacken oder dergleichen Ausnehmungen zu versehen, die einmal zum Einlegen von die Segmente mit dem Schaft des Bolzens zusammenhaltenden Federdraht- oder Gummiringen und zum anderen zur Aufnahme von Nocken oder sonstigen Erhöhungen auf der Innenfläche von auf die ersten Segmente aufgesetzten weiteren Segmenten vorgesehen sind. Auf diese Weise kann man auf erste Segmente nach außen hin weitere Segmente auf die ersten aufsetzen, um den Durchmesser des Befestigungsdübels zu vergrößern, wenn das

Bohrloch größer gebohrt ist und der größte Außendurchmesser des Befestigungsdübels zum Ausfüllen des Bohrlochs nicht ausreicht. Die außen auf die ersten Segmente aufgesetzten weiteren Segmente greifen dann mit Nocken, Zacken oder dergleichen in entsprechende Ausnehmungen am Außenumfang der ersten Segmente ein und kommen damit in formschlüssige Verbindung miteinander. Eine Verschiebung der inneren Segmente auf dem Schraubenschaft bewirkt dann auch eine Mitnahme der äußeren Segmente, die mit den inneren formschlüssig verbunden sind.

Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungsdübels kann die Krümmung des Außenumfangs der Segmente der Krümmung des Bohrlochs angepasst sein. Die Krümmung der Segmente an ihrem Innenumfang entspricht dann der Krümmung des Bolzenschafts, auf dem sie aufliegen, während ihr Außenumfang der Krümmung des Bohrlochs folgt, wodurch eine flächige Anpressung der Segmente gegen die Lochleibung hervorgerufen wird.

Weiterhin kann der kleinste Querschnitt des gewellten Schraubenschaftes dem Kernquerschnitt des Gewindeteils des Schraubenbolzens entsprechen. Auf diese Weise entspricht der tragfähige Querschnitt des Schraubenbolzens dem Kernquerschnitt des Gewindes. Hierdurch erreicht man eine günstige Ausnutzung des Bolzenquerschnitts.

Schließlich ist es erfindungsgemäß möglich, eine Bohrkrone auf dem Kopf des Bolzens anzuordnen, wie es bei Befestigungsdübeln an sich bekannt ist, und das Ende des Bolzens mit einem Zapfen zum Einspannen in das Futter eines Bohrwerkzeugs zu versehen. Auf diese Weise kann man das Bohrloch durch den Dübel selbst bohren lassen, wobei der Bohrlochdurchmesser den Dübeldurchmesser genau angepasst werden kann.

Bei einer Relativbewegung zwischen dem Bolzen und den schalenförmigen Segmenten erfolgt wie gesagt eine Aufspreizung der Segmente radial nach außen bis zur festen Anpressung an die Lochleibung des Bohrlochs, und zwar parallel in ihrer vollen Länge, wodurch der erforderliche durch Reibung und Pressung zwischen Bohrlochwandung und Dübel hervorgerufene kraftschlüssige Verbund erreicht wird und sich der Dübel in der vollen Länge der schalenförmigen Segmente an der Bohrlochwandung abstützt. Die Segmente werden ihrerseits in der vollen Länge auf einer von der Wellenzahl abhängigen Vielzahl von Punkten bzw. Linien abgestützt.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele von in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten lösbaren Befestigungsdübeln dargestellt.

Der Befestigungsdübel gemäß der Erfindung besteht aus einen Bolzen 1, der in den dargestellten Ausführungsbeispielen als Schraubenbolzen mit Kopf 6 und Gewindeende 7, auf den eine Schraubenmutter 8 aufgesetzt ist, ausgeführt ist. Statt des mit Gewinde 7 versehenen Schraubenbolzens kann jedoch auch ein solcher mit glattem Schaft Verwendung finden, wobei statt der Schraubenmutter 8 ein Stift oder ein ähnliches Befestigungsmittel vorgesehen sein kann.

Der Mittelteil des Bolzens 1 ist in Längsrichtung mit wellenförmigen Erhebungen 4 bzw. Vertiefungen 5 versehen. Die Form der Wellen des Mittelteils des Bolzens 1 kann entweder wie in Abb. 1 mit sich ständig verändernden Neigungswinkel sein, oder wie in Abb. 3 ausgeführt sein. Darüber hinaus sind auch anders gezackte oder gewellte Formen möglich.

Der wellenförmige Mittelteil des Schaftes des Bolzens 1 wird durch eine Spreizhülse 2 eng umschlossen. Diese Spreizhülse 2 besteht aus mindestens zwei durch Längsschlitzen der Hülse 2 gebildeten Segmenten 3. Die Innenwandung der Segmente 3 ist ebenfalls in Längsrichtung gewellt. Die wellenförmigen Erhebungen 4 bzw. Vertiefungen 5 auf der Innenwand der Segmente 3 können entweder mit der Wellenform auf dem Mittelteil des Bolzenschaftes 1 kongruent sein oder auch eine etwas andere Form aufweisen. Jedenfalls muß die Teilung, das ist der Abstand zwischen einer Erhebung 4 und einer Vertiefung 5, auf der Innenwand der Segmente 3 mit der auf dem Schaft des Bolzens 1 übereinstimmen, um ein Aufeinandergleiten bei Verschiebung des Bolzens 1 gegenüber den Segmenten 3 in Längsrichtung zu ermöglichen.

Um einen Zusammenhalt der lose auf dem Schaft des Bolzens 1 liegenden Segmente 3 zu bewirken, kann in Umfangsnuten 10 in den Segmenten 3 ein Federdraht- oder Gummiring eingelegt werden.

Der Außendurchmesser der auf den Schaft des Bolzens 1 aufgesetzten Segmente 3 in der in Abb. 1 gezeigten Stellung soll nur geringfügig kleiner sein als der Durchmesser des Bohrlochs, in den der erfindungsgemäße Befestigungsdübel eingesetzt werden soll. Nach dem Einsetzen des Befestigungsdübels in der in Abb. 1 gezeigten Lage der Teile zueinander wird durch Anziehen der Mutter 8 auf dem mit Gewinde versehenen Ende 7 des Schraubenbolzens 1 eine Relativbewegung zwischen den Schraubenbolzen 1 und den auf ihn aufgesetzten Segmenten 3 hervorgerufen. Bei festgehaltenen Schraubenbolzen 1 gleiten die durch die Mutter 8 zum Kopf 6 des Schraubenbolzens 1 gedrückten Segmente 3 mit ihren wellenförmigen

Erhebungen 4 auf die Wellenberge 4 des Schraubenbolzens 1. Dabei spreizen sich die Segmente 3 nach außen und pressen sich auf ihrer ganzen Außenfläche gleichmäßig stark gegen die Wandung 13 des Bohrlochs.

Ist die Bohrung des Bohrlochs größer als der Höhendifferenz zwischen einer wellenförmigen Vertiefung und Erhebung auf den Bolzen 1 bzw. den Segmenten 3 entspricht, müssen andere Segmente 3 mit größerer Wandstärke genommen werden oder zusätzliche Segmente auf die inneren Segmente aufgesetzt werden, wie in Abb. 5 gezeigt ist. Die Nuten 10 am Außenumfang der Segmente 3, die auch durch Zacken oder andere Ausnehmungen ersetzt sein können, dienen dann zur Aufnahme von Nocken auf der Innenwandung der auf die ersten aufgestockten weiteren Segmente 3, wodurch ein Formschluß zwischen den aufeinandergesetzten Segmenten 3 zustande kommt.

Die Außenfläche der Segmente 3 kann glatt sein, sie kann aber auch mit Vorsprüngen wie Zacken, Haken oder dergleichen versehen sein. Entscheidend für die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Dübels ist, daß beim Anziehen der Schraubenmutter 8 und dadurch bedingtes Aufspreizen der auf den Schaft des Schraubenbolzens 1 gleitenden Segmente 3 eine Anpressung der letzteren praktisch auf den gesamten im Bohrloch befindlichen Länge gegen die Bohrlochwandung 13 erreicht wird. Auf diese Weise wird eine Lockerung des Dübels vermieden, wie es bei bekannten Befestigungsdübeln durch Ausbrüche aus der Bohrlochwandung infolge punktförmiger Flächenpressung der Aufspreizhülse gegen die Bohrlochwandung auftreten kann.

In bevorzugter Weise kann an den Kopf 6 des Schraubenbolzens 1 eine Bohrkrone 11 angeordnet sein. Mittels eines am anderen Ende des Schraubenbolzens 1 angeordneten Zapfens 12 kann der Dübel in das Futter eines Bohrwerkzeugs eingespannt werden und sich über die Bohrkrone 11 selbst sein Loch bohren. Dies hat den Vorteil, daß man das Bohrloch genau dimensionieren kann. Man erreicht dabei, daß man den Dübel mit den vorgesehenen Segmenten 3 durch Aufspreizen derselben auf jeden Fall in dem Bohrloch festspannen kann.

In Abb. 2 sind die Segmente 3 mit gewellter Innen- und Außenwandung ausgeführt. Die Berührung der Segmente 3 mit der Bohrlochwandung erfolgt dabei in bestimmten, durch die Entfernung der Erhöhungen auf dem Außenumfang vorgegebenen Abständen.

In Abb. 3 ist ein Dübel gemäß der Erfindung mit zackenförmigen Wellen auf dem Schraubenschaft und der Innenwand der Segmente 3 dargestellt. Die Form der Zacken kann aber von der dargestellten auch abweichend sein.

Bei dem in Abb. 4 dargestellten Dübel ist als Besonderheit das röhrenförmige Zwischenstück 9 zu erwähnen, welches auf den glatten Schaft des Bolzens 1 aufgeschoben ist. Das Zwischenstück 9 weist außen eine in Längsrichtung gewellte Oberfläche auf, auf der die Segmente 3 mit ihren gewellten Innenoberflächen gleiten können. Es ist also auch möglich, glatte Schraubenbolzen für Dübel der erfindungsgemäßen Ausgestaltung zu verwenden, wobei sich dann die Wellung auf der Oberfläche des röhrenförmigen Zwischenstücks 9 statt wie z.B. in den Abb. 2 bis 3 auf dem Schraubenbolzen 1 selbst befindet.

Es ist auch ohne weiteres möglich, die in den Abb. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele für einen lösbaren Befestigungsdübel gemäß der Erfindung in beliebiger Weise zu kombinieren. Entscheidend ist nur, daß sich zwischen den Schraubenbolzen 1 und den Segmenten 3 entsprechende in Längsrichtung gewellte Oberflächen befinden, die bei einer Relativverschiebung zwischen den genannten Teilen zu einem Aufspreizen der Segmente 3 führen, die sich mit ihren wellenförmigen Erhebungen 4 auf entsprechenden auf dem Schraubenbolzen 1 selbst oder einem Zwischenstück 9 aufwärts schieben und dabei nach außen aufspreizen und sich gegen die Bohrlochwandung 13 auf ihrer gesamten Länge oder an gleichmäßig auf die Länge verteilten Stellen pressen.

Die Verschiebung wird bei der dargestellten Ausführung durch Anziehen der Mutter 8 auf den Gewindeende 7 des Schraubenbolzens 1 hervorgerufen. Die Schraubenmutter 8 drückt beim Anziehen, gegebenenfalls über eine Zwischenplatte 14 gegen die Segmente 3 und bewirkt ihre Verschiebung gegenüber dem festgehaltenen Schraubenbolzen 1. Der Dübel kann durch Lösen der Schraubenmutter 8 in entsprechender Weise auch stets wieder gelöst werden und ohne Beschädigung der Bohrlochwandung 13 aus dem Bohrloch entfernt werden. Dies und die Tatsache, daß eine gleichmäßige Anpressung der Segmente 3 gegen die Bohrlochwandung 13 bei den erfindungsgemäßen Dübel möglich ist, stellt einen bisher nicht erreichten Vorteil dar.

Die Erfindung soll nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungen beschränkt sein. Es sind vielfältige Abwandlungen denkbar, die von dem in den nachfolgenden Ansprüchen umrissenen Schutzumfang gedeckt werden.

Claims (8)

1. Lösbarer Befestigungsdübel zum Einsetzen in Bohrlöcher, bestehend aus einer Hülse mit mindestens zwei schalenförmigen Segmenten und einem durch die Hülse hindurchgeführten und die Aufspreizung ihrer Segmente und Anpressung derselben gegen die Bohrlochwandung bewirkenden Bolzen, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang des Bolzens (1) und entsprechend auf den gegenüberliegenden Innenflächen der Segmente wellenförmige Erhebungen (4) bzw. Vertiefungen (5) in Längsrichtung vorgesehen sind.

2. Befestigungsdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (1) einen Schraubenbolzen mit einem Kopf (6) und einem mit Gewinde versehenen Ende (7), auf das eine Schraubenmutter (8) aufgeschraubt ist, darstellt.

3. Befestigungsdübel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der glatte Mittelabschnitt des Bolzens (1) oder des Schraubenbolzens von einem röhrenförmigen Zwischenstück (9) eng umschlossen ist, das am Außenumfang in Längsrichtung wellenförmig Erhebungen (4) bzw. Vertiefungen (5) aufweist.

4. Befestigungsdübel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das röhrenförmige Zwischenstück (9) eine gewellte Innen- und Außenwandung aufweist.

5. Befestigungsdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (3) am Außenumfang Nuten (10), Zacken oder dergleichen Ausnehmungen aufweisen, die einmal zum Einlegen von die Segmente (3) mit dem Schaft des Bolzens (1) zusammenhaltenden Federdraht- oder Gummiringen und zum anderen zur Aufnahme von Nocken oder sonstigen Erhöhungen auf der Innenfläche von auf die ersten Segmente (3) aufgesetzten weiteren Segmenten (3) vorgesehen sind.

6. Befestigungsdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung des Außenumfangs der Segmente (3) der Krümmung des Bohrlochs angepasst ist.

7. Befestigungsdübel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Querschnitt des gewellten Schraubenschaftes dem Kernquerschnitt des Gewindeteils des Schraubenbolzens entspricht.

8. Befestigungsdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bohrkrone (11) auf dem Kopf (6) des Bolzens (1) angeordnet ist und das Ende des Bolzens (1) einen Zapfen (12) zum Einspannen in das Futter eines Bohrwerkzeugs aufweist.