DE9212217U1 - Spreizdübel - Google Patents

Description

POE 2490 G

Holger Pötzsch

Spreizdübel

Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit einer metallischen Dübelhülse, die eine vom äußeren Hülsenende ausgehende Gewindebohrung aufweist, an die sich nahe dem inneren Hülsenende ein verjüngter Bohrungsabschnitt anschließt, mit vom inneren Hülsenende ausgehenden Längsschlitzen und mit einem am inneren Bohrungsende eingesetzten Spreizkörper, der durch eine in die Gewindebohrung einschraubbare Schraube mindestens teilweise in den verjüngten Bohrungsabschnitt eindrückbar ist, um die Dübelhülse am inneren Hülsenende zu spreizen.

Spreizdübel sind in sehr unterschiedlichen Ausführungsformen und für unterschiedliche Einsatzbereiche bekannt. Bei den meisten Ausfuhrungsformen von Spreizdübeln erfolgt die Spreizung der Dübelhülse unmittelbar durch die eingeschraubte Schraube, die den sich verjüngenden inneren Abschnitt der Gewindebohrung beim Einschrauben aufweitet und somit den äußeren Durchmesser der Dübelhülse spreizt. Metallische Spreizdübel dieser Bauart werden zum Einsatz in Stein, Beton und ähnliche Materialien verwendet.

Diesen Spreizdübeln ist gemeinsam, daß die Spreizung und damit die Verankerungswirkung nachläßt, sobald die Schraube wieder hausgeschraubt wird. Außerdem steht das für das Drehen der Schraube erforderliche Drehmoment in Abhängigkeit von der jeweiligen Spreizung der Dübelhülse, weil mit zunehmender Spreizung auch eine verstärkte Klemmwirkung auf die Schraube ausgeübt wird. Solche

Spreizdübel sind in erster Linie für Einsatzfälle vorgesehen, in denen die Schraube nur einmal eingedreht wird und dann in ihrer Stellung verbleibt. Diese bekannten Spreizdübel sind daher für den Einsatz in Holzwerkstoffen, wie Massivholz oder Spanplatten, kaum geeignet. Zur Schraubbefestigung an Holzwerkstoffen werden überwiegend Holzschrauben oder Schnellbauschrauben, beispielsweise in Form von speziellen Spanplattenschrauben, ohne den Einsatz von Dübeln verwendet, zumal auch die Befestigungswirkung dieser Schrauben durch den Einsatz herkömmlicher Spreizdübel nicht wesentlich gesteigert werden könnte.

Vor allem wenn in Holzwerkstoffen nur geringe Einschraubtiefen zur Verfügung stehen, werden für höherbelastete Schraubverbindungen metallische Gewindeinsätze verwendet, die mit an ihrem Umfang ausgebildeten Gewindegängen in eine zylindrische Sackbohrung des Holzwerkstoffs eingeschraubt werden und eine innere Gewindebohrung aufweisen, in die eine Metallschraube mit metrischem Gewinde eingeschraubt wird. Diese Metallschraube kann mehrmals gelöst und wieder festgeschraubt werden, ohne daß dadurch wie bei einer Holzschraube die Festigkeit der Verbindung mit dem Holzwerkstoff beeinträchtigt würde.

Die Grenze der Belastbarkeit derartiger Gewindeeinsätze ist durch die Schraubverbindung des Gewindeeinsatzes mit dem Holzwerkstoff gegeben. Die den Gewindeeinsatz aufnehmende Sackbohrung muß in ihrem Durchmesser so gewählt werden, daß der Gewindeeinsatz noch leicht einzuschrauben ist. Eine Verfestigung des Holzwerkstoffs durch eine Verdichtung im Bereich der Gewindegänge ist hiermit nicht möglich. Erschwerend kommt noch hinzu, daß sich die Gewindegänge des Gewindeeinsatzes ihr Gegengewinde im Holzwerkstoff beim Einschrauben gerade in denjenigen Bereichen, nämlich in der Bohrungswand, schneiden müssen, die anschließend bei einer Belastung des

Gewindeeinsatzes auf Scherung beansprucht werden, aber durch die genannte Schneidwirkung der Gewindegänge schon vorgeschädigt sind.

Da die bekannten metallischen Gewindeeinsätze in den Holzwerkstoff nur eingeschraubt sind, können sie unbeabsichtigt aus dem Holzwerkstoff herausgedreht werden, wenn die Schraube herausgedreht werden soll und wenn beispielsweise infolge von Fertigungstoleranzen eine etwas größere Reibung zwischen der Schraube und der zugeordneten Schraubenbohrung besteht.

Bei einem bekannten Spreizdübel der eingangs genannten Gattung erfolgt die Spreizung der Dübelhülse dadurch, daß ein aus Blei bestehender Spreizkörper unter Zwischenlage eines aus Kusntstoff bestehenden Zwischenstücks in einen sich konisch verjüngenden Bohrungsabschnitt am inneren Ende der Hülsenbohrung eingepreßt wird und dadurch die Dübelhülse aufspreizt. Dieser Spreizdübel ist in erster Linie zur Verwendung in Stein, Beton und ähnlichen Materialien bestimmt; für die Verwendung in Holzwerkstoffen ist dieser Spreizdübel nicht oder nur unzureichend geeignet. Die Ausführung des Spreizkörpers aus Blei und die dadurch notwendig werdende Verwendung eines Kunststoff-Zwischenstücks bedingen eine verhältnismäßig große Baulänge des Spreizdübels, die ein mehrfaches der üblichen Gewindeeinsätze für Holzwerkstoffe beträgt; schon deshalb ist dieser Spreizdübel nicht als Ersatz für diese Gewindeeinsätze geeignet.

Da der Spreizkörper aus einem leicht verformbaren Material, nämlich Blei, besteht, läßt sich Spreizwirkung im Laufe der Zeit durch ein Fließen des Bleimaterials nach. Diese Wirkung ist insbesondere zu befürchten, wenn die in die Dübelhülse eingeschraubte Schraube nachträglich wieder entfernt wird.

Da der aus Blei bestehende Spreizkörper in einen konischen Bohrungsabschnitt eingepreßt wird, um die Spreizung zu erzielen, tritt die gleiche Wirkung ein wie bei Spreizdübeln, in die eine Holzschraube eingeschraubt wird; die Spreizwirkung verändert sich nämlich kontinuierlich mit der Einschraubtiefe der Schraube. Da die Einschraubtiefe aber in vielen Fällen nicht genau zu kontrollieren ist, bedeutet dies, daß auch die Spreizwirkung beim Einschrauben unkontrolliert zunimmt. Eine solche hohe Spreizwirkung würde aber bei der Verwendung in Holzwerkstoffen dazu führen, daß der Holzwerkstoff reißt. Schon deshalb ist dieser bekannte Spreizdübel zum Einsatz in Holzwerkstoffen nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Spreizdübel der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß er in Holzwerkstoffen, wie Massivholz und Spanplatten, als Ersatz für die bekannten metallischen Gewindeeinsätze verwendet werden kann und eine höhere Verankerungswirkung als diese erbringt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dübelhülse nahe ihrem inneren Ende mindestens eine am Umfang vorspringende Verankerungsrippe aufweist, daß der Spreizkörper ein starrer metallischer Körper ist, der einen Spreizabschnitt und einen mit demgegenüber größerem Durchmesser ausgeführten Hauptteil aufweist, und daß der Spreizkörper in seiner Endstellung an einem Anschlag der Dübelhülse anliegt.

Als "äußeres Hülsenende" wird in diesem Zusammenhang das an der Oberfläche liegende Ende des Spreizdübels bezeichnet, in das die Schraube eingeschraubt wird. Dementsprechend ist das "innere Hülsenende" das entgegengesetzte Ende, das sich im Inneren des Holzwerkstoffs befindet.

Durch den Anschlag, an dem der Spreizkörper zur Anlage kommt, ist die Aufspreizung der Dübelhülse genau definiert und begrenzt. Die bei der Spreizung auftretende Durchmesservergroßerung der Dübelhülse ist genau vorgegeben und wird nur so groß gewählt, daß zwar eine Verdichtung des umgehenden Holzmaterials, aber noch kein Reißen auftritt. Dadurch wird einerseits eine optimale Verankerungswirkung im Holzmaterial gewährleistet, andererseits aber eine Beschädigung des Holzmaterials etwa durch ein zu tiefes Einschrauben und damit eine zu große Spreizwirkung sicher verhindert.

Die Verankerung des Spreizdübels im Holzmaterial erfolgt durch die äußeren Verankerungsrippen, die erst beim Spreizvorgang tiefer in das umgebende Holzmaterial eindringen, das dabei zugleich verdichtet wird.

Durch das Eindringen des Spreizabschnitts in den zugeordneten verjüngen Bohrungsabschnitt am inneren Hülsenende wird zunächst die Spreizung bewirkt; zugleich wird am Ende der Bewegung des Spreizkörpers genau diese Spreizstellung der Dübelhülse formschlüssig festgelegt. Diese Festlegung bleibt auch bestehen, wenn die Schraube anschließend wieder herausgeschraubt wird. Der so im Holzmaterial verankerte Spreizdübel kann wie ein Gewindeeinsatz verwendet werden, d.h. die Metallschraube kann beliebig oft eingeschraubt und wieder gelöst werden, ohne daß die Verankerung des Spreizdübels im Holzmaterial verändert wird.

Vorzugsweise wird der Anschlag von einer Bohrungsstufe am inneren Ende der Gewindebohrung gebildet, und der Hauptteil des Spreizkörpers liegt in seiner Endstellung an dieser Bohrungsstufe an. Der Anschlag zur Begrenzung der Spreizwirkung läßt sich auf diese Weise mit besonders geringer Baulänge des Spreizdübels erreichen. Eine geringe Baulänge ist für die meisten Einsätze im Holzbereich

notwendig, weil die Baulänge durch die oftmals geringe Dicke der Bretter oder Spanplatten sehr beschränkt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der den Spreizabschnitt des Spreizkörpers aufnehmende Bohrungsabschnitt der Dübelhülse eine im wesentlichen zylindrische Spreizbohrung ist. Durch diese Zylinderform der Spreizbohrung wird erreicht, daß die Spreizwirkung unverändert bleibt, sobald der Spreizabschnitt eingedrungen ist.

Vorzugsweise hat der den Spreizabschnitt aufnehmende Bohrungsabschnitt der Dübelhülse an seinem dem Spreizkörper zugekehrten Ende ein konischen Einführungsabschnitt, der die Spreizwirkung erleichtert. Dies kann auch dadurch erreicht werden, daß der Spreizabschnitt des Spreizkörpers konisch verjüngt ist, um das Eindringen in die Spreizbohrung zu erleichtern.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, am äußeren Ende der Dübelhülse am Umfang einen Einsetzbund vorzusehen. Die den Spreizdübel aufnehmende Bohrung wird hierbei als Stufenbohrung ausgeführt. Der Einsetzbund, der sich in der äußeren Bohrungsstufe befindet, führt zu einer besonders wirksamen Abstützung von Seitenkräften, so daß der Spreizdübel trotz sehr geringer Bohrungstiefe im Holzmaterial zur Aufnahme von verhältnismäßig hohen Seitenkräften und Biegungskräften geeignet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 einen Spreizdübel im Längsschnitt im ungespreizten Zustand,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Spreizdübels nach Fig. 1 und

Fig. 3 in einem Längsschnitt den im Holzmaterial eingesetzten Spreizdübel mit einer Schraube.

Der in der Zeichnung dargestellte Spreizdübel ist zum Einsatz in Holzmaterial 1, insbesondere Massivholz oder Spanplatten bestimmt. Der Spreizdübel weist eine metallische Dübelhülse 2 auf, die eine zentrale Gewindebohrung 3 hat, in die eine Schraube 4 (Fig. 3) mit Metallgewinde, üblicherweise metrischem Gewinde, eingeschraubt werden kann.

Die Gewindebohrung 3 geht vom äußeren Hülsenende (links in den Fig. 1 und 3) aus und erstreckt sich bis in die Nähe des inneren Hülsenendes (rechts in den Fig. 1 und 3). Dort befindet sich eine Bohrungsstufe 5, die in eine Spreizbohrung 6 übergeht, deren Durchmesser wesentlich geringer als der Durchmesser der Gewindebohrung 3 ist.

Vom inneren Hülsenende gehen vier Längsschlitze 7 aus, die sich etwas über die Längsmitte der Dübelhülse 2 hinaus erstrecken. Infolge dieser Längsschlitze 7 ist die Dübelhülse 2 an ihrem inneren Ende aufspreizbar.

Nahe ihrem inneren Ende weist die Dübelhülse 2 mindestens eine (beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwei) am Umfang vorspringende Verankerungsrippen 8 auf.

Die Querschnittsfläche der Dübelhülse 2 ist im Bereich der Enden der Längsschlitze 7, also etwa im mittleren Bereich der Dübelhülse 2, dadurch verringert, daß eine flache ümfangsnut 9 vorgesehen ist. Dadurch wird die Spreizfähigkeit der Dübelhülse 2 verbessert.

In die Gewindebohrung 3 ist ein Spreizkörper 10 eingesetzt, der als starrer metallischer Körper ausgeführt ist. Der Spreizkörper 10 weist einen zylindrischen Spreizabschnitt 11 und einen sich daran anschließenden, mit wesentlich größerem Durchmesser ausgeführten Hauptteil 12 auf. An seinem vorderen Ende ist der Spreizabschnitt 11 konisch verjüngt, und zwar bis auf einen Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser der Spreizbohrung 6 ist.

An ihrem äußeren Ende weist die Dübelhülse 2 am Umfang einen Einsetzbund 13 auf.

Die Dübelhülse 2 wird im unverformten Zustand in eine als Sackbohrung ausgeführte Stufenbohrung 14 des Holzwerkstücks 1 eingesetzt, wobei die Außenfläche 13a des Einsetzbundes 13 vorzugsweise bündig mit der Oberfläche la des Holzes oder der Spanfläche verläuft.

In dieser Stellung wird die Schraube 4 in die Gewindebohrung 3 eingeschraubt, wobei der Spreizkörper 10 mit seinem Spreizabschnitt 11 in die Spreizbohrung 6 eindringt und die Dübelhülse 2 an ihrem inneren Ende in der in Fig. 3 gezeigten Weise aufspreizt, wobei die Verankerungsrippen 8 in das Holzmaterial eindringen.

Die Einschraubbewegung der Schraube 4 ist beendet, sobald der Hauptteil 12 des Spreizkörpers 10 an der Bohrungsstufe 5 zur Anlage kommt, die somit einen Endanschlag für den Spreizkörper 10 bildet. Aus dieser Stellung kann die Schraube 4 herausgeschraubt werden, wobei der von der Dübelhülse 2 und dem Spreizkörper 10 gebildete Spreizdübel seine Lage und Verankerung im Holzwerkstoff 1 nicht mehr verändert.

Zur Anpassung an unterschiedliche Materialien, in die der Spreizdübel eingesetzt werden soll, beispielsweise einerseits Spanplatten und andererseits Hartholz, kann eine unterschiedliche Spreizung durch entsprechende Dimensionierung der Spreizbohrung 6 und/oder des Spreizabschnitts 11 vorgegeben werden.

Um die Verankerung des Spreizdübels gegen eine Drehung in dem umgebenden Material noch zu verbessern, kann vorgesehen werden, die Längsschlitze 7 nach außen zu erweitern, wie dies in Fig. 2 beispielsweise mit den gestrichelten Linien 7a für einen der Längsschlitze 7 angedeutet ist. Stattdessen können auch seitliche Anflachungen vorgenommen werden, wie in Fig. 2 mit den gestrichelten Linien 7b bei einem der Längsschlitze 7 angedeutet ist. Dadurch wird die im wesentlichen rotationssymmetrische Form des Spreizdübels im Bereich der Längsschlitze 7 unterbrochen. Das dort stehenbleibende bzw. eindringende Materialerhöht die Verankerung gegen eine mögliche Verdrehung des Spreizdübels.

Der beschriebene Spreizdübel ist als Präzisionsdübel vorzuweise im Ladenbau, bei Büromöbeln, bei Maschinenverkleidungen und bei Möbeln mit unterschiedlichen integrierten Funktionen einsetzbar. Er kann vorzugsweise aus Stahl oder Messing mit oder ohne Einsetzbund 13 ausgeführt werden. Die äußere Fläche 13a wird vorzugsweise oberflächenvergütet, beispielsweise poliert.

Für die gängigen Einsatzbereiche kann die Gewindebohrung mit metrischem Innengewinde von beispielsweise M4 bis MIO ausgeführt werden, jedoch sind nach Bedarf auch kleinere oder größere Gewinde möglich. Zusatzteile wie Stehbolzen mit angesetztem Bund oder spezielle Schrauben mit oder ohne Bund können je nach den jeweiligen Anforderungen verwendet werden. Die Gewindelänge der Gewindebohrung

mußnur so groß gewählt werden, daß die übliche Einschraubtiefe derartiger Metallgewinde gegeben ist. Dadurch ergibt sich eine außerordentlich geringe Baulänge des Spreizdübels und geringe Sacklochtiefe; diese beträgt beispielsweise bei einem Gewinde MIO der Gewindebohrung 3 nur 18 mm.

Die Handhabung der Spreizdübel ist sehr einfach. Sowohl hohe axiale Zugkräfte als auch hohe Seitenkräfte insbesondere bei Verwendung des Einsetzbundes 13 - können aufgenommen werden. Nach dem Einsetzen des Spreizdübels in die Bohrung 14 kann der Dübel nicht mehr gelöst werden. Der Dübel ermöglicht eine absolut saubere und oberflächenbündige Verarbeitung in Massivholz, furnierten oder beschichteten Spanplatten und Tischlerplatten. Der beschriebene Spreizdübel stellt somit ein ideales Verbindungselement von Holz- und Metallkonstruktionen dar.

Claims (8)

POE 2490 G Holger Pötzsch Spreizdübel Schutzansprüche

1. Spreizdübel mit einer metallischen Dübelhülse, die eine vom äußeren Hülsenende ausgehende Gewindebohrung aufweist, an die sich nahe dem inneren Hülsenende ein verjüngter Bohrungsabschnitt anschließt, mit vom inneren Hülsenende ausgehenden Längsschlitzen und mit einem am inneren Bohrungsende eingesetzten Spreizkörper, der durch eine in die Gewindebohrung einschraubbare Schraube mindestens teilweise in den verjüngten Bohrungsabschnitt eindrückbar ist, um die Dübelhülse am inneren Hülsenende zu spreizen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dübelhülse (2) nahe ihrem inneren Ende mindestens eine am Umfang vorspringende Verankerungsrippe (8) aufweist, daß der Spreizkörper (10) ein starrer metallischer Körper ist, der einen Spreizabschnitt (11) und einen mit demgegenüber größerem Durchmesser ausgeführten Hauptteil (12) aufweist, und daß der Spreizkörper (10) in seiner Endstellung an einem Anschlag (5) der Dübelhülse (2) anliegt.

2. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag von einer Bohrungsstufe (5) am inneren Ende der Gewindebohrung (3) gebildet wird, und daß der Hauptteil (12) des Spreizkörpers (10) in seiner Endstellung an dieser Bohrungsstufe (5) anliegt.

3. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Spreizabschnitt (11) des Spreizkörpers (10) aufnehmende Bohrungsabschnitt der Dübelhülse (2) eine im wesentlichen zylindrische Spreizbohrung (6) ist.

4. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Spreizabschnitt (11) des Spreizkörpers (10) aufnehmende Bohrungsabschnitt der Dübelhülse (2) an seinem dem Spreizkörper (10) zugekehrten Ende einen konischen Einführungsabschnitt aufweist.

5. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizabschnitt (11) des Spreizkörpers (10) an seinem vorderen Ende konisch verjüngt ist.

6. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Dübelhülse (2) im Bereich der Enden der Längsschlitze (7) verringert ist.

7. Spreizdübel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dübelhülse (2) im Bereich der Enden der Längsschlitz (7) eine Umfangsnut (9) aufweist.

8. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dübelhülse (2) an ihrem äußeren Ende am Umfang einen Einsetzbund (13) aufweist.