P 2192 14.06.2005
USU/EPM
Beschreibung
Spreizdübel
Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Derartige Spreizdübel sind allgemein insbesondere als Kunststoff-Spreizdübel bekannt. Sie weisen üblicherweise eine Dübelhülse zum Einführen einer Spreizschraube, eines Spreizschraubnagels oder dgl. auf. Die Dübelhülse ist durch in Längsrichtung verlaufende Schlitze in mehrere radial aufspreizbare Spreizlappen geteilt. Zur
Verankerung wird zunächst der Spreizdübel in ein Bohrloch eingeführt und dann die Spreizschraube bzw. der Spreizschraubnagel in die Dübelhülse eingeschraubt bzw. eingeschlagen. Hierdurch werden die Spreizlappen radial nach außen verspreizt.
Ein grundsätzlicher Nachteil derartiger Spreizdübel besteht in der Tatsache, dass zur
Erstellung einer wirksamen Verankerung die Spreizschraube bzw. der Spreizschraubnagel zwingend mit einem Werkzeug in die Dübelhülse gebracht werden muss.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen derartigen Spreizdübel zu schaffen, bei dem ein werkzeugloses Einführen einer Spreizschraube oder dgl. möglich ist und der dabei möglichst hohe Haltewerte erreicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Dübelhülse Spreizelemente auf, die kippbar und zum Einführende der Dübelhülse hin geneigt sind. Dabei soll die Kippachse der Spreizelemente nicht in Längsrichtung der Dübelhülse, sondern im Wesentlichen tangential zu dieser angeordnet sein. Mit „im Wesentlichen tangential" ist gleichermaßen eine Anordnung längs einer Wendel gemeint, welche auf einer gedachten Zylinderfläche parallel zur Dübel-Längsachse angeordnet ist. Mit „kippbar" ist erfindungsgemäß neben
einer reinen Kippbewegung auch ein radiales Verbiegen der Spreizelemente gemeint. Durch derart kippbare Spreizelemente kann eine Spreizschraube oder ein Spreizschraubnagel ohne Werkzeug in die Dübelhülse eingeführt werden.
Vorzugsweise weisen die Spreizelemente ein ins Innere der Dübelhülse gewandtes
Ende auf, welches in eine in die Dübelhülse eingeführte Spreizschraube eingreifen kann. Dabei können entsprechend der bekannten Vielfalt von Schrauben unterschiedlichste Geometrien zum Einsatz kommen. Insbesondere können die nach innen gewandten Enden wendeiförmig ausgeführt sein. Sollte nach der Montage eine Zuglast an die Spreizschraube angelegt werden, so verkrallen sich die Spreizelemente im Gewinde der eingeführten Spreizschraube und müssten, um diese freizugeben, soweit zurückkippen, dass sie entgegen dem Einführende der Dübelhülse hin geneigt sind. Hierzu müsste sich jedoch das nach außen gewandte Ende der Spreizelemente jeweils radial nach außen bewegen, was durch den Bohrlochdurchmesser begrenzt wird. Somit kommt es spätestens bei Beaufschlagung der Spreizschraube mit einer Zuglast zur Verspreizung des Dübels. Ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, brauchen die Spreizelemente nicht unbedingt mit ihren ins Innere der Dübelhülse gewandten Enden in das Gewinde eingreifen, sondern sie können auch einen flächigen Reibschluss mit diesem eingehen.
Vorzugsweise weisen die Spreizelemente einen im Wesentlichen keilförmigen
Querschnitt auf. Dabei ist das schmale Ende ins Dübelinnere gewandt, während die entgegengesetzte breitere Seite radial nach außen gerichtet ist. Durch eine derartige Form wird erreicht, dass die Spreizelemente einerseits selbst in feine Gewinde sicher eingreifen und andererseits, dass die bei Zug auf die Spreizschraube wirkenden Kräfte stabil nach außen weitergeleitet werden können.
In einer bevorzugten Ausführung weisen die Spreizelemente jeweils ein nach außen gewandtes Ende auf, welches aus der Dübelhülse herausragt. Die Spreizelemente sind also nicht lediglich nach innen angeordnete Vorsprünge an der Dübelhülse, sondern sie setzen sich nach außen fort. Hierdurch wird erreicht, dass die einzelnen Spreizelemente ihre Spreizwirkung jeweils unabhängig voll entfalten können. Da sich die Spreizelemente selbst und nicht die Dübelhülse an der Bohrloch-Innenwand abstützt, muss zur Entfaltung von Verankerungskräften auch nicht die Spreizhülse im Gesamten verformt werden. Begünstigt wird dies weiterhin dadurch, dass vorzugsweise die Spreizhülse im Bereich der Spreizelemente über dem Umfang nicht geschlossen ist. Die Spreizhülse selbst hat also weniger die Funktion des Spreizmittels sondern eher die Funktion der
Lagerung der Spreizelemente. Um diesen Effekt möglichst stark auszuprägen, sind die Spreizelemente vorzugsweise mit der Dübelhülse nach Art von Filmscharnieren verbunden. Unter „Filmscharnier" wird eine Anbindung der Spreizelemente an die Dübelhülse verstanden, bei der gegenüber der sonstigen Wandstärke der Dübelhülse eine gezielte Schwächung der Wandstärke im Bereich des Übergangs zwischen
Dübelhülse und Spreizelement ausgebildet ist.
Grundsätzlich können die Spreizelemente sowohl stiftartig als auch flächig ausgeführt sein. In extremer Ausführung sind die Spreizelemente bspw. als über den Umfang vollständig geschlossene Lamellen ausgeführt. Die hierdurch erzeugte Eigensteifigkeit einer derartigen Lamelle wirkt jedoch der Kippbarkeit des Spreizelements entgegen.
Daher sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass die
Spreizelemente jeweils über maximal die Hälfte des Umfangs der Dübelhülse ausgebildet sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung;
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit Spreizschraube in einer
Schnittdarstellung; und
Figur 3 eine perspektivische Darstellung desselben Ausführungsbeispiels.
Der in Figur 1 dargestellte Spreizdübel 1 weist eine Dübelhülse 2 zum Einführen einer nicht dargestellten Spreizschraube auf. Das Einführende 3 der Dübelhülse 2 ist geschlossen, während das entgegengesetzte Ende zum Einführen der Spreizschraube offen ist. Im Inneren der Dübelhülse 2 weist diese lamellenartige Spreizelemente 4 auf. Die Spreizelemente 4 sind zum Einführende 3 der Dübelhülse 2 hin geneigt. Aufgrund ihrer schmalen Anbindung an den zylindrischen Teil der Dübelhülse 2 können sie relativ leicht kippen bzw. zum Einführende 3 hin verbogen werden. Entsprechend ist das Ausführungsbeispiel vorzugsweise aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, gefertigt, grundsätzlich ist jedoch auch eine Herstellung aus Metall möglich. Die Kippachse K, um die die Spreizelemente 4 kippen können, ist tangential zur Dübelachse D angeordnet, d.h. sie verläuft senkrecht zur Zeichnungsebene.
Zur Herstellung einer Befestigung mit dem Spreizdübel 1 wird zunächst in dem gewählten Untergrund ein Bohrloch mit einem Durchmesser erstellt, der dem Außendurchmesser der Dübelhülse 2 in etwa entspricht. In dieses Bohrloch wird der Spreizdübel 1 eingeführt. Die eigentliche Befestigung erfolgt durch manuelles Einführen einer nicht dargestellten Spreizschraube, deren Außendurchmesser kleiner als der durch den zylindrischen Teil der Dübelhülse 2 beschriebene Innendurchmesser da ist und größer als der durch die Spreizelemente 4 beschriebene Innendurchmesser di. Beim Einführen der Spreizschraube werden die Spreizelemente 4 um die Kippachse K gekippt, kippen jedoch aufgrund ihrer Elastizität jeweils nach Überschreitung einer
Gewindeflanke zurück und greifen so mit ihren ins Innere der Dübelhülse 2 gewandten Enden 5 jeweils zwischen zwei Gewindeflanken in das Gewinde der Spreizschraube ein. Wird die Spreizschraube mit Zug belastet, so stützen sich die ins Innere der Dübelhülse 2 gewandten Enden 5 der Spreizelemente 4 auf dem Gewinde der Spreizschraube ab, was dazu führt, dass die Dübelhülse 2 radial nach außen verspreizt wird. Sie drückt damit gegen das Innere des Bohrlochs, was den gewünschten Verankerungseffekt bewirkt. Durch Herausschrauben der Spreizschraube kann die Befestigung gelöst werden.
Figur 2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Spreizdübels 1a. In den Spreizdübel 1a ist eine Spreizschraube 6 in Form einer Gewindestange eingeführt. Statt einer Gewindestange könnte gleichermaßen eine nichtmetrische Schraube, bspw. eine Holzschraube, verwendet werden. Dieser Spreizdübel 1a weist wiederum eine Dübelhülse 2a mit um eine Kippachse K kippbaren Spreizelementen 4a auf. Die Spreizelemente 4 haben einen keilförmigen Querschnitt und sind jeweils durch einen schmalen Steg 7 filmscharnierartig mit dem zylindrischen Teil der Dübelhülse 2a verbunden. Dieser keilartige Querschnitt hat den Vorteil, dass die ins Innere der Dübelhülse gewandten Enden 5a der Spreizelemente 4a auch in ein relativ feines Gewinde 8 einer Spreizschraube 6 eingreifen können. Andererseits ermöglichen die relativ breiten, nach außen gewandten Enden 9 der Spreizelemente 4a, welche aus der Dübelhülse 2a herausragen, eine relativ großflächige Anlage im Bohrloch.
Wir aus Figur 3 deutlich wird, sind die Spreizelemente 4a über einen relativ kleinen Querschnitt mit den Stegen 7 angebunden. Die Spreizelemente 4a, die jeweils über etwa ein Viertel des Umfangs der Dübelhülse 2a ausgebildet sind, können damit relativ leicht
um die Kippachse K kippen. Da nicht wie im ersten Ausführungsbeispiel ein ganzer Teilbereich des zylindrischen Teils der Dübelhülse 2 radial nach außen geformt wird, sondern lediglich die Spreizelemente 4a gekippt werden, sind durch das zweite Ausführungsbeispiel deutlich bessere Halteeigenschaften erzielbar.
Das in den Figuren 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel weist je drei sich gegenüberliegende Blöcke 10 von Spreizelementen 4a auf, welche durch versteifende Rippen 11 voneinander getrennt sind. Weiterhin weist das Ausführungsbeispiel eine Drehsicherungsrippe 12 auf, die ein Mitdrehen der Dübelhülse 2 beim Herausdrehen der Spreizschraube 6 verhindert, sowie einen Kragen 13, der verhindert, dass der
Spreizdübel 1a beim Einführen der Spreizschraube 6 zu weit in das Bohrloch eingeschoben wird.