EP2926017A1 - Spreizdübel - Google Patents

Spreizdübel

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Publication number
EP2926017A1
EP2926017A1 EP13798565.1A EP13798565A EP2926017A1 EP 2926017 A1 EP2926017 A1 EP 2926017A1 EP 13798565 A EP13798565 A EP 13798565A EP 2926017 A1 EP2926017 A1 EP 2926017A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
expansion
tongues
primary
tongue
anchor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13798565.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Schädler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fischerwerke GmbH and Co KG
Original Assignee
Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fischerwerke GmbH and Co KG filed Critical Fischerwerke GmbH and Co KG
Publication of EP2926017A1 publication Critical patent/EP2926017A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/12—Separate metal or non-separate or non-metal dowel sleeves fastened by inserting the screw, nail or the like
    • F16B13/124—Separate metal or non-separate or non-metal dowel sleeves fastened by inserting the screw, nail or the like fastened by inserting a threaded element, e.g. screw or bolt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/12—Separate metal or non-separate or non-metal dowel sleeves fastened by inserting the screw, nail or the like
    • F16B13/126—Separate metal or non-separate or non-metal dowel sleeves fastened by inserting the screw, nail or the like fastened by inserting an unthreaded element, e.g. pin or nail

Definitions

  • the invention relates to an expansion anchor with the features of the preamble of claim 1.
  • an expansion anchor which has two expansion tongues, which extend in the longitudinal direction and are separated by a slot.
  • the two expansion tongues are arranged in a spread region of the expansion anchor and surround a spreading channel into which a spreading element, for example a screw or a nail, can be introduced.
  • a spreading element for example a screw or a nail
  • the expansion anchor also finds a firm hold in a porous anchoring base
  • the expansion anchor has two further expansion tongues in the expansion area, which are offset in the longitudinal direction from the first two expansion tongues and rotated 90 degrees relative to the first expansion tongues about the longitudinal axis, so that the expansion area spread in two mutually orthogonal planes.
  • a generic expansion anchor shows the European patent application EP 0 834 659 A1.
  • the expansion anchor has a spreading region with two primary expansion tongues, which extend in the longitudinal direction of the expansion anchor and which are connected at their insertion side front and rear ends by sleeve-shaped sections. Between the two primary spreaders there are two secondary spreader tongues separated by slits from the primary spreader tongues.
  • the four expansion tongues surround a screw channel into which a screw can be inserted as a spreading element for spreading the expansion anchor. When spreading, the expansion tongues move radially outwardly away from each other, widening the slots between the expansion tongues. If the expansion dowel spread in a wellbore, the expansion tongues are pressed flat against the borehole wall with a large spreading pressure, which in one
  • CONFIRMATION COPY Solid solid building material such as concrete
  • a high holding force between the anchoring ground and the expansion anchor can be transferred.
  • the expansion anchor is only conditionally suitable for softer, porous building materials such as aerated concrete, as in these materials too large spreading pressure, which is exerted by the expansion tongues on the anchoring ground, leads to the local destruction of the porous structure of the building material.
  • the object of the invention is to provide an expansion dowel with which a high holding power can be transmitted even in soft, porous building materials.
  • This object is achieved by a Sp Schwarzdübel with the features of claim 1.
  • the expansion plug according to the invention made of plastic has a spreading region with at least two primary expansion tongues, which are connected to each other in particular at its front and at its rear end by a sleeve-shaped portion.
  • the primary expansion tongues are mutually movable in the radial direction, for example, separated by a slot or connected by a hinge, a stretchable spray skin or movable via connecting webs.
  • the primary expansion tongues are connected to each other at their front and rear ends in the insertion direction by sleeves.
  • the term "insertion direction" refers to the direction in which the expansion dowel according to the invention is introduced into a borehole in the anchoring base as planned.
  • the primary expansion tongues extend in the longitudinal direction of the expansion anchor and at least partially surround a spreading channel Direction meant in which the longitudinal axis of the dowel extends. The longitudinal direction is thus parallel to the insertion direction.
  • the spreading channel serves to receive a spreading element, for example a screw or a nail, with which the spreading region can be spread open. With the spreading element introduced into the expansion channel, the primary expansion tongues are moved from a non-spread state to a spread state essentially exclusively radially outward and away from one another.
  • radial means “orthogonal to the longitudinal axis of the expansion anchor” or “orthogonal to the longitudinal direction.”
  • the expansion anchor according to the invention also has at least one secondary expansion tongue which is arranged between the primary expansion tongues is movable substantially exclusively in the radial direction, that in an expanded state, an existing between the primary expansion tongues opening of the lateral surface of the expansion anchor in Essentially completely.
  • substantially complete it is meant that at least a majority of the openings created or existing during the spreading between the primary expansion lices are closed by the secondary expansion lobe or by a plurality of secondary expansion laces.
  • the two primary expansion tongues are moved radially away from each other outwards, whereby the distance between the primary expansion tongues increases and an opening in the lateral surface of the expansion anchor is created or an existing opening is widened.
  • the at least one secondary expansion tongue is moved by the expansion element.
  • the number of secondary expansion tongues corresponds to the number of openings present in the expanded state between the primary expansion tongues.
  • An enlarged in the spread state lateral surface has the advantage that the to be transferred to the anchoring base holding force over a larger area, so that the surface pressure is less than if there are unsealed openings between the expansion tongues.
  • relatively soft, porous building materials such as aerated concrete
  • a high surface pressure of disadvantage since it can lead locally to a destruction of the anchoring ground, whereby the transferable between expansion dowel and anchoring base holding power is reduced.
  • the at least one secondary expansion tongue has a cross-section which tapers in the radial direction outwards at least in sections.
  • the taper extends over at least 30% of the radial extent of the secondary spreader tongue. If the at least two primary expansion tongues are moved radially away from one another during spreading of the expansion anchor, the opening between the two primary expansion tongues increases. At the same time, during spreading, the at least one secondary expansion tongue is moved radially outwards into the widening opening. Due to the taper, the secondary expansion lance may continue to penetrate the expanding opening as the opening widens. The opening is therefore filled regardless of the degree of expansion substantially by the secondary expansion tongue and the power transmission available for effective lateral surface of the expansion anchor is substantially always closed and thus increased. With a continuous widening of the opening during spreading, the lateral surface also increases continuously. If a plurality of secondary expansion tongues are arranged on the expansion dowel according to the invention, several or all of these expansion tongues may have a corresponding cross section.
  • the taper is configured such that the secondary expansion tongue has a wedge-shaped cross-section. It has been found that such a shaped cross-section is advantageous for the penetration and filling of the opening during the bracing.
  • the taper is configured such that it substantially completely fills the opening widening during the spreading, even if the expansion dowel is not yet fully expanded.
  • This has the advantage that, regardless of the degree of spreading, so the actual existing outer diameter of the expansion anchor, the largest possible lateral surface for power transmission is available: If the expansion plug according to the invention, for example, used in a borehole in a hard, unyielding anchoring ground as concrete, so the primary expansion tongues are not displaced so far in the radial direction outward when spreading as when using the same expansion element in one softer ground of anchoring such as aerated concrete is the case. The achievable in the borehole diameter of the expansion anchor is smaller in the concrete.
  • the secondary expansion tongue can also penetrate into the opening between the primary expansion tongues even when not fully widened and fill them, so that the largest possible lateral surface for force transmission is available even if the opening is not completely widened.
  • the expansion anchor will initially locally destroy the anchoring ground due to the expansion pressure until the lateral surface enlarged by the bracing is so large or the expansion pressure due to the enlarged lateral surface is so reduced that the anchoring base can absorb the spreading pressure.
  • the primary expansion tongues and the secondary expansion tongue are beveled in a triangular manner on their sides facing the expansion channel. If there are a plurality of secondary expansion tongues, in particular all secondary expansion tongues are beveled triangularly at their sides facing the expansion channel.
  • the at least one secondary expansion tongue lies in the unexpanded state on at least one primary expansion tongue, preferably on at least two primary expansion tongues. This ensures that in the unexpanded state, the largest possible proportion of the cross section of the expansion anchor is filled with material from which the expansion dowel consists. Cavities and slots between the expansion tongues that reduce the amount of material that can be moved radially outwardly during spreading are reduced. In order to achieve the largest possible reduction of slots and cavities, it is further preferred that the secondary expansion tongue is essentially enclosed by the primary expansion tongues in the unexpanded state of the expansion anchor.
  • the expansion anchor according to the invention is in particular made of plastic by injection molding.
  • manufacture is by a two-component injection molding process, preferably with the primary expansion tongues and the secondary expansion tongues made as two separate components of the same material.
  • the expansion tongues can also be made of different materials.
  • the primary and secondary expansion tongues are sprayed without clearance, so that adjacent primary and secondary expansion tongues abut each other and there are no slots or cavities between them.
  • Figure 1 shows the cross section of a first expansion dowel according to the invention in an unexpanded state
  • Figure 2 shows the cross section of the first expansion dowel according to the invention in a spread state
  • Figure 3 shows the cross section of a second expansion dowel according to the invention in an unexpanded state
  • Figure 4 shows the cross section of the second expansion dowel according to the invention in a spread state.
  • the expansion anchor 1 has two primary expansion tongues 2, which are connected at their front and rear ends by sleeve-shaped sections (not shown), as is known from the expansion anchor shown in the European patent application EP 0 834 659 A1.
  • the two primary expansion tongues 2 extend in the longitudinal direction of the expansion anchor 1 along its longitudinal axis L which is orthogonal to the plane of the drawing.
  • the cross sections of the two primary expansion tongues can be simplified by semicircular segments. In the unexpanded state, the circular arcs of the two segment-shaped primary expansion tongues 2 essentially form the lateral surface 3 of the expansion anchor 1.
  • the two primary expansion tongues 2 are separated by a slot 4 in the region of the chords 5 of the segments over a substantial part of the diameter of the expansion anchor 1 and only at one end of the tendons 5 in the region of the lateral surface 3 via a hinge-like connection 6 rotatably connected to each other.
  • the slot 4 intersects on the opposite side of the compound 6, the lateral surface 3 of the expansion anchor 1 and forms an opening 9 in the lateral surface 3.
  • an expansion channel 7 is formed centrally.
  • the spreading channel 7 is triangular in shape and comprises about 5% to 10% of the cross-sectional area.
  • the expansion channel 7 is encompassed by the two primary expansion tongues 2 with the sides 19 and serves to receive a spreading element 8 shown in Figure 2, here in the form of a screw ( Figure 3) with thread 17 and screw head 18.
  • the expansion element 8 could also be smaller, but in particular also be significantly larger in diameter.
  • a secondary expansion tongue 10 is arranged, which has a cross section which consists of a radially outwardly ⁇ triangular portion 11 and a screw channel 7 facing the trapezoidal region 12.
  • the triangular-shaped portion 11 is formed as an isosceles triangle whose tip is directed radially, in the radial direction ⁇ , outwards.
  • the triangular-shaped portion 11 and the trapezoidal portion 12 are formed symmetrically with respect to the radial direction ⁇ .
  • the shorter side 16 of the trapezoidal region 12 faces the expansion channel 7 and rounded concavely for receiving the expansion element 8.
  • the cross section of the secondary expansion tongue 10 tapers in the triangular-shaped region 11 in the radial direction in a wedge-shaped outward direction, while the secondary expansion tongue 10 is bevelled triangularly on its side 16 facing the expansion channel 7.
  • the secondary expansion tongue 10 is in the unexpanded state ( Figure 1) substantially over the entire surface and without spacing on the two primary expansion tongues 2, which surround the secondary expansion tongue 10 substantially.
  • FIG. 2 shows the expansion anchor 1 according to the invention in a spread state after the expansion element 8 has been introduced into the expansion channel 7. By the expansion element 8, the two expansion tongues 2 are pressed apart and pivoted about an axis of rotation, which is formed by the hinge-like compound 6.
  • the primary expansion tongues 2 move away from each other due to the rotational movement in the radial directions r 2 , r 3 , whereby the opening 9 is widened.
  • the secondary expansion tongue 10 is moved in the radial direction n outwardly and moved into the opening 9, so that the outer side 13 of the secondary expansion tongue 10 rests against the primary expansion tongues 2 and between the two primary expansion tongues 2 in the lateral surface 3 existing opening 9 substantially completely fills. Due to the wedge-shaped tapering of the triangular-shaped region 11 of the secondary expansion tongue 10, the secondary expansion tongue 10 can also at least partially penetrate into the opening 9 and fill it substantially completely when the opening 9 has not yet been completely widened. When spreading the expansion anchor 1 thus no cavities or slits in the lateral surface 3 of the expansion anchor 1, but the lateral surface 3 is increased by the lying in the opening part 9 of the outer side 13 of the secondary expansion tongue 10.
  • FIGS. 3 and 4 show the cross section of a second expansion dowel 101 according to the invention, which differs substantially from the above-described first expansion dowel 1 according to FIGS. 1 and 2 in that it has two secondary expansion tongues 110, each of which has a cross section. which essentially corresponds to the cross section of the secondary expansion tongue 10 of the first expansion anchor 1 according to the invention.
  • two expansion anchors 1, 101 will be discussed below.
  • the two primary expansion tongues 102 are separated by a continuous slot 104. A hinge-like connection between the two primary expansion tongues 102 does not exist in this case.
  • the two primary expansion tongues 102 each have an inside on their side 119 facing the expansion channel 107 lying, pointing to the spreading channel 107 triangular web 114 with a u-shaped groove 115 which serves to receive the expansion element 108 ( Figure 4).
  • the two U-shaped grooves 115 of the primary expansion tongues 102 surround and, together with the expansion channel 107 facing sides 116 of the secondary expansion tongues 110, the expansion channel 107.
  • the secondary expansion tongues 110 substantially completely fill the two openings 109 of the lateral surface 103, so that the lateral surface 103 is enlarged by the outer side 113 of the secondary expansion tongues 110 when the expansion dowel 110 is spread apart.
  • the expansion dowels 1, 101 according to the invention shown in Figures 1 to 4 are made of plastic by injection molding. First, the secondary expansion tongues 10, 110 are produced and then overmolded with the primary expansion tongues 2, 102. It can thus be achieved that the expansion tongues 2, 102, 10, 110 in the unexpanded state can be manufactured substantially without any distance from each other, ie substantially without cavities or slots. In the illustrated expansion dowels 1, 101, the proportion of existing in the unexpanded state cavities is less than 10%, so that in the two illustrated expansion dowels according to the invention 1, 101 a relatively large amount of material is available, which can be displaced to the outside during Verspreizen.
  • the primary expansion tongues 2, 102 and the secondary expansion tongues 10, 110 may be made of the same material or of different materials.
  • both the primary expansion tongues 2 and the secondary expansion tongue 10 of the same material namely made of polyamide.
  • the primary expansion tongues 102 are also made of polyamide, while the secondary expansion tongues 1 10 are made of harder, reinforced with glass fibers polyamide.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel (101) mit mindestens zwei primären Spreizzungen (102) die sich in Längsrichtung des Spreizdübels (101) erstrecken und die einen Spreizkanal (107) zumindest teilweise umgreifen. Die primären Spreizzungen (102) sind mittels eines in den Spreizkanal (107) einbringbaren Spreizelements (108) von einem unverspreizten Zustand in einen verspreizten Zustand radial nach außen und voneinander weg bewegbar. Der Spreizdübel (101) umfasst zudem mindestens eine sekundäre Spreizzunge (110), die zwischen den primären Spreizzungen (102) angeordnet ist. Um einen Spreizdübel (101) zu schaffen, mit dem auch in weichen, porösen Baustoffen eine hohe Haltekraft übertragen werden kann, schlägt die Erfindung vor, dass die sekundäre Spreizzunge (110) derart in radialer Richtung bewegbar ist, dass sie in einem aufgespreizten Zustand eine zwischen den primären Spreizzungen (102) vorhandene Öffnung (109) der Mantelfläche (103) des Spreizdübels (101) im Wesentlichen vollständig ausfüllt.

Description

Beschreibung
Spreizdübel
Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der Offenlegungsschrift DE 198 49 821 A1 ist ein Spreizdübel bekannt, der zwei Spreizzungen aufweist, die sich in Längsrichtung erstrecken und durch einen Schlitz voneinander getrennt sind. Die beiden Spreizzungen sind in einem Spreizbereich des Spreizdübels angeordnet und umschließen einen Spreizkanal, in den ein Spreizelement, beispielsweise eine Schraube oder ein Nagel, eingebracht werden kann. Beim Einbringen des Spreizelements werden die beiden Spreizzungen in radialer Richtung voneinander weg bewegt und der Spreizbereich aufgespreizt, wodurch der Spreizdübel in einem Bohrloch in einem Verankerungsgrund verankert werden kann. Damit der Spreizdübel auch in einem porösen Verankerungsgrund einen festen Halt findet, weist der Spreizdübel im Spreizbereich zwei weitere Spreizzungen auf, die in Längsrichtung zu den ersten beiden Spreizzungen versetzt und gegenüber den ersten Spreizzungen um 90 Grad um die Längsachse gedreht sind, so dass der Spreizbereich in zwei zueinander orthogonalen Ebenen aufspreizt.
Einen gattungsgemäßen Spreizdübel zeigt die europäische Patentanmeldung EP 0 834 659 A1. Der Spreizdübel weist einen Spreizbereich mit zwei primären Spreizzungen auf, die sich in die Längsrichtung des Spreizdübels erstrecken und die an ihren einbringseitig vorderen und hinteren Enden durch hülsenförmige Abschnitte verbunden sind. Zwischen den beiden primären Spreizzungen sind zwei sekundäre Spreizzungen angeordnet, die durch Schlitze von den primären Spreizzungen getrennt sind. Die vier Spreizzungen umschließen einen Schraubkanal, in den eine Schraube als Spreizelement zum Aufspreizen des Spreizdübels eingebracht werden kann. Beim Aufspreizen bewegen sich die Spreizzungen in radialer Richtung nach außen voneinander weg, wodurch die Schlitze zwischen den Spreizzungen aufgeweitet werden. Ist der Spreizdübel in einem Bohrloch aufgespreizt, so werden die Spreizzungen mit einem großem Spreizdruck flächig gegen die Bohrlochwand gepresst, wodurch in einem
BESTÄTIGUNGSKOPIE festen Vollbaustoff wie Beton eine hohe Haltekraft zwischen dem Verankerungsgrund und dem Spreizdübel übertragen werden kann. Allerdings ist der Spreizdübel nur bedingt für weichere, poröse Baustoffe wie Porenbeton geeignet, da in diesen Baustoffen ein zu großer Spreizdruck, der von den Spreizzungen auf den Verankerungsgrund ausgeübt wird, zur lokalen Zerstörung des porösen Gefüges des Baustoffs führt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spreizdübel zu schaffen, mit dem auch in weichen, porösen Baustoffe eine hohe Haltekraft übertragen werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spreizdübel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Spreizdübel aus Kunststoff weist einen Spreizbereich mit mindestens zwei primären Spreizzungen auf, die insbesondere an ihrem vorderen und an ihrem hinteren Ende jeweils durch einen hülsenförmigen Abschnitt miteinander verbunden sind. Die primären Spreizzungen sind zueinander in radialer Richtung beweglich, beispielsweise durch einen Schlitz voneinander getrennt oder durch ein Scharnier, eine dehnbare Spritzhaut oder über Verbindungsstege beweglich miteinander verbunden. Insbesondere sind die primären Spreizzungen an ihren in Einbringrichtung vorderen und hinteren Enden durch Hülsen miteinander verbunden. Mit„Einbringrichtung" ist in diesem Zusammenhang die Richtung gemeint, in die der erfindungsgemäße Spreizdübel planmäßig in ein Bohrloch im Verankerungsgrund eingebracht wird. Die primären Spreizzungen erstrecken sich in Längsrichtung des Spreizdübels und umgreifen einen Spreizkanal zumindest teilweise. Mit „Längsrichtung" des Spreizdübels ist die Richtung gemeint, in der sich die Längsachse des Dübels erstreckt. Die Längsrichtung ist somit parallel zur Einbringrichtung. Der Spreizkanal dient zur Aufnahme eines Spreizelements, beispielsweise einer Schraube oder eines Nagels, mit dem der Spreizbereich aufgespreizt werden kann. Mit dem in den Spreizkanal eingebrachten Spreizelement werden die primären Spreizzungen von einem unverspreizten Zustand in einen verspreizten Zustand im Wesentlichen ausschließlich radial nach außen und voneinander weg bewegt. „Radial" meint hier „orthogonal zur Längsachse des Spreizdübels" bzw.„orthogonal zur Längsrichtung". Der erfindungsgemäße Spreizdübel weist zudem mindestens eine sekundäre Spreizzunge auf, die zwischen den primären Spreizzungen angeordnet ist. Kennzeichnend für den erfindungsgemäßen Spreizdübel ist, dass die sekundäre Spreizzunge derart im Wesentlichen ausschließlich in radialer Richtung bewegbar ist, dass sie in einem aufgespreizten Zustand eine zwischen den primären Spreizzungen vorhandene Öffnung der Mantelfläche des Spreizdübels im Wesentlichen vollständig ausfüllt. Mit„Im Wesentlichen vollständig" ist gemeint, dass zumindest ein Großteil der beim Verspreizen zwischen den primären Spreizzungen entstehenden oder bereits vorhandenen Öffnungen durch die sekundäre Spreizzunge bzw. durch mehrere sekundäre Spreizzungen geschlossen werden.
Wird der erfindungsgemäße Spreizdübel aufgespreizt, so werden die beiden primären Spreizzungen radial voneinander weg nach außen bewegt, wodurch sich der Abstand zwischen den primären Spreizzungen vergrößert und eine Öffnung in der Mantelfläche des Spreizdübels entsteht oder eine bestehende Öffnung aufgeweitet wird. In diese Öffnung wird durch das Spreizelement die mindestens eine sekundäre Spreizzunge bewegt. Sind im aufgespreizten Zustand zwischen den primären Spreizzungen mehrere Öffnungen der Mantelfläche vorhanden, so können mehrere sekundäre Spreizzungen vorgesehen sein, um die vorhandenen Öffnungen zu schließen. Insbesondere entspricht die Anzahl der sekundären Spreizzungen der Anzahl der im aufgespreizten Zustand zwischen den primären Spreizzungen vorhandenen Öffnungen.
Durch das Verschließen der Öffnung bzw. der mehreren Öffnungen wird erreicht, dass die im verspreizten Zustand vorhandene Mantelfläche des Spreizdübels, die mit der Bohrlochwand in Kontakt treten kann, vergrößert wird. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Spreizdübeln werden beim Verspreizen zwar die Öffnungen zwischen den Spreizzungen aufgeweitet und die Spreizzungen werden gegen die Bohrlochwand gepresst, die Mantelfläche, die mit der Bohrlochwand in Berührung treten kann, verändert sich beim Aufspreizen aber nicht. Die beim Aufspreizen entstehenden und auf den Verankerungsgrund wirkenden Spreizkräfte werden nicht auf eine größere Mantelfläche verteilt, wie es beim erfindungsgemäßen Spreizdübel der Fall ist.
Eine im aufgespreizten Zustand vergrößerte Mantelfläche hat den Vorteil, dass die auf den Verankerungsgrund zu übertragende Haltekraft über eine größere Fläche verteilt wird, so dass die Flächenpressung geringer ist, als wenn zwischen den Spreizzungen unverschlossene Öffnungen bestehen. Gerade bei relativ weichen, porösen Baustoffen, wie Porenbeton, ist eine hohe Flächenpressung von Nachteil, da sie lokal zu einer Zerstörung des Verankerungsgrunds führen kann, wodurch die zwischen Spreizdübel und Verankerungsgrund übertragbare Haltekraft verringert wird. Durch das erfindungsgemäße Ausfüllen der vorhandenen Öffnung durch die sekundäre Spreizzunge bzw. das Ausfüllen vorhandener Öffnungen durch mehrere sekundäre Spreizzungen wird der beim Aufspreizen durch die Spreizzungen auf die Bohrlochwand ausgeübte Druck über die Mantelfläche des Spreizdübels großflächig verteilt und eine Zerstörung des porösen Baustoffs vermieden, wodurch mit dem erfindungsgemäßen Spreizdübel auch in einem porösen Verankerungsgrund eine relativ große Haltekraft erreichbar ist.
Vorzugsweise weist die mindestens eine sekundäre Spreizzunge einen Querschnitt auf, der sich in radialer Richtung nach außen zumindest abschnittsweise verjüngt. Die Verjüngung erstreckt sich insbesondere über mindestens 30% der radialen Ausdehnung der sekundären Spreizzunge. Werden die mindestens zwei primären Spreizzungen beim Verspreizen des Spreizdübels radial voneinander weg bewegt, so vergrößert sich die Öffnung zwischen den beiden primären Spreizzungen. Gleichzeitig wird beim Verspreizen die mindestens eine sekundäre Spreizzunge radial nach außen in die sich weitende Öffnung hinein bewegt. Aufgrund der Verjüngung kann die sekundäre Spreizzunge in dem Maß weiter in die sich weitende Öffnung eindringen, wie sich die Öffnung weitet. Die Öffnung ist daher unabhängig vom Grad der Weitung im Wesentlichen durch die sekundäre Spreizzunge ausgefüllt und die zur Kraftübertragung zur Verfügung stehende wirksame Mantelfläche des Spreizdübels ist im Wesentlichen stets geschlossen und somit vergrößert. Bei einer kontinuierlichen Weitung der Öffnung beim Verspreizen vergrößert sich auch die Mantelfläche kontinuierlich. Sind mehrere sekundäre Spreizzungen am erfindungsgemäßen Spreizdübel angeordnet, so können mehrere oder alle diese Spreizzungen einen entsprechenden Querschnitt aufweisen.
Vorzugsweise ist die Verjüngung derart gestaltet, dass die sekundäre Spreizzunge einen keilförmigen Querschnitt aufweist. Es hat sich gezeigt, dass ein derartig gestalteter Querschnitt für das Eindringen in und das Ausfüllen der Öffnung beim Verspreizen vorteilhaft ist.
Insbesondere ist die Verjüngung derart ausgestaltet, dass sie die sich beim Aufspreizen aufweitende Öffnung im Wesentlichen auch dann schon vollständig ausfüllt, wenn der Spreizdübel noch nicht vollständig verspreizt ist. Dies hat den Vorteil, dass unabhängig von dem Maß der Aufspreizung, also des tatsächlich vorhandenen Außendurchmessers des Spreizdübels, eine möglichst große Mantelfläche zur Kraftübertragung zur Verfügung steht: Wird der erfindungsgemäße Spreizdübel beispielsweise in ein Bohrloch in einem harten, unnachgiebigen Verankerungsgrund wie Beton eingesetzt, so werden die primären Spreizzungen beim Verspreizen nicht so weit in radialer Richtung nach außen verschoben, wie dies bei Verwendung desselben Spreizelements in einem weicheren Verankerungsgrund wie Porenbeton der Fall ist. Der im Bohrloch erreichbare Durchmesser des Spreizdübels ist im Beton kleiner.
Aufgrund der Verjüngung kann die sekundäre Spreizzunge aber auch bei nicht vollständiger Aufweitung in die Öffnung zwischen den primären Spreizzungen eindringen und diese ausfüllen, so dass auch bei nicht vollständig geweiteter Öffnung eine möglichst große Mantelfläche zur Kraftübertragung zur Verfügung steht. Bei einem sehr weichen Verankerungsgrund wird der Spreizdübel beim Verspreizen aufgrund des Spreizdrucks zunächst den Verankerungsgrund lokal zerstören, bis die durch das Verspreizen vergrößerte Mantelfläche so groß bzw. der Spreizdruck aufgrund der vergrößerten Mantelfläche so verringert ist, dass der Verankerungsgrund den Spreizdruck aufnehmen kann.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die primären Spreizzungen und die sekundäre Spreizzunge an ihren dem Spreizkanal zugewandten Seiten dreiecksförmig angeschrägt sind. Sind mehrere sekundäre Spreizzungen vorhanden, so sind insbesondere alle sekundären Spreizzungen an ihren dem Spreizkanal zugewandten Seiten dreiecksförmig angeschrägt. Durch das Anschrägen wird erreicht, dass die Spreizzungen relativ weit radial nach innen reichen und somit den Schraubkanal relativ stark einengen können. Je stärker der Schraubkanal eingeengt ist, desto größer ist die maximal erreichbare radiale Spreizung der Spreizzungen. Der beim Aufspreizen erreichbare Durchmesser des Spreizdübels ist umso größer, je kleiner der Durchmesser des Schraubkanals im unverspreizten Zustand des Spreizdübels ist. Unter „Durchmesser" ist hierbei der Durchmesser eines den Querschnitt des Spreizdübels umschreibenden Umkreises bzw. der Durchmesser eines den Spreizkanal beschreibenden Inkreises zu verstehen.
Um eine möglichst große radiale Spreizung des erfindungsgemäßen Spreizdübels zu erreichen, liegt die mindestens eine sekundäre Spreizzunge im unverspreizten Zustand an mindestens einer primären Spreizzunge, vorzugsweise an mindestens zwei primären Spreizzungen, an. Hierdurch wird erreicht, dass im unverspreizten Zustand ein möglichst großer Anteil des Querschnitts des Spreizdübels mit Material gefüllt ist, aus dem der Spreizdübel besteht. Hohlräume und Schlitze zwischen den Spreizzungen, die die Menge des Materials reduzieren, das beim Aufspreizen radial nach außen bewegt werden kann, werden reduziert. Um eine möglichst große Reduktion von Schlitzen und Hohlräumen zu erreichen, ist weiterhin bevorzugt, dass die sekundäre Spreizzunge im unverspreizten Zustand des Spreizdübels im Wesentlichen von den primären Spreizzungen umschlossen ist.
Der erfindungsgemäße Spreizdübel ist insbesondere aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt. Beispielsweise erfolgt die Herstellung in einem Zweikomponentenspritzgussverfahren, wobei vorzugsweise die primären Spreizzungen und die sekundären Spreizzungen als zwei getrennte Komponenten aus demselben Material hergestellt sind. Alternativ können die Spreizzungen auch aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Insbesondere werden bei der Herstellung die primären und die sekundären Spreizzungen ohne Abstand gespritzt, so dass benachbarte primäre und sekundäre Spreizzungen aneinander anliegen und zwischen ihnen keine Schlitze oder Hohlräume bestehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 den Querschnitt eines ersten erfindungsgemäßen Spreizdübels in einem unverspreizten Zustand;
Figur 2 den Querschnitt des ersten erfindungsgemäßen Spreizdübels in einem verspreizten Zustand;
Figur 3 den Querschnitt eines zweiten erfindungsgemäßen Spreizdübels in einem unverspreizten Zustand; und
Figur 4 den Querschnitt des zweiten erfindungsgemäßen Spreizdübels in einem verspreizten Zustand.
In den Figuren 1 und 2 ist der Querschnitt des Spreizbereichs eines ersten erfindungsgemäßen Spreizdübels 1 dargestellt. Der erfindungsgemäße Spreizdübel 1 weist zwei primäre Spreizzungen 2 auf, die an ihren vorderen und hinteren Enden durch hülsenförmige Abschnitte verbunden sind (nicht dargestellt), wie dies von dem in der europäischen Patentanmeldung EP 0 834 659 A1 dargestellten Spreizdübel bekannt ist. Die zwei primären Spreizzungen 2 erstrecken sich in Längsrichtung des Spreizdübels 1 entlang seiner Längsachse L, die orthogonal zur Zeichenebene verläuft. Die Querschnitte der beiden primären Spreizzungen können vereinfachend durch halbkreisförmige Segmente umschrieben werden. Im unverspreizten Zustand bilden die Kreisbögen der beiden segmentförmigen primären Spreizzungen 2 im Wesentlichen die Mantelfläche 3 des Spreizdübels 1. Die beiden primären Spreizzungen 2 sind durch einen Schlitz 4 im Bereich der Sehnen 5 der Segmente über einen wesentlichen Teil des Durchmessers des Spreizdübels 1 voneinander getrennt und nur an einem Ende der Sehnen 5 im Bereich der Mantelfläche 3 über eine scharnierartige Verbindung 6 drehbar miteinander verbunden. Der Schlitz 4 schneidet auf der der Verbindung 6 gegenüberliegenden Seite die Mantelfläche 3 des Spreizdübels 1 und bildet eine Öffnung 9 in der Mantelfläche 3. Zwischen den beiden primären Spreizzungen 2 ist mittig ein Spreizkanal 7 ausgebildet. Der Spreizkanal 7 ist dreiecksförmig und umfasst ungefähr 5% bis 10% der Querschnittsfläche. Der Spreizkanal 7 wird von den beiden primären Spreizzungen 2 mit den Seiten 19 umgriffen und dient zur Aufnahme eines in Figur 2 dargestellten Spreizelements 8, hier in Form einer Schraube (Figur 3) mit Gewinde 17 und Schraubenkopf 18. Das Spreizelement 8 könnte auch kleiner, insbesondere aber auch deutlich größer im Durchmesser sein. Zwischen dem Spreizkanal 7, der Öffnung 9 und den beiden primären Spreizzungen 2 ist eine sekundäre Spreizzunge 10 angeordnet, die einen Querschnitt aufweist, der sich aus einem in radialer Richtung η außen liegenden dreiecksförmigen Bereich 11 und einem dem Schraubkanal 7 zugewandten trapezförmigen Bereich 12 besteht. Der dreiecksförmige Bereich 11 ist als gleichschenkliges Dreieck ausgebildet, dessen Spitze radial, in die radiale Richtung η, nach außen gerichtet ist. Der dreiecksförmige Bereich 11 und der trapezförmige Bereich 12 sind bezüglich der radialen Richtung η symmetrisch ausgebildet. Die kürzere Seite 16 des trapezförmigen Bereichs 12 ist dem Spreizkanal 7 zugewandt und zur Aufnahme des Spreizelements 8 konkav gerundet. Der Querschnitt der sekundären Spreizzunge 10 verjüngt sich im dreiecksförmigen Bereich 11 in radialer Richtung keilförmig nach außen, während die sekundäre Spreizzunge 10 an ihrer dem Spreizkanal 7 zugewandten Seite 16 dreiecksförmig angeschrägt ist. Die sekundäre Spreizzunge 10 liegt im unverspreizten Zustand (Figur 1 ) im Wesentlichen vollflächig und ohne Abstand an den beiden primären Spreizzungen 2 an, die die sekundäre Spreizzunge 10 im Wesentlichen umschließen. In dem Bereich, in dem die sekundäre Spreizzunge 10 an den primären Spreizzungen 2 anliegt, weisen die beiden primären Spreizzungen 2 eine zum Querschnitt der primären Spreizzunge 2 komplementäre Höhlung auf, so dass die beiden primären Spreizzungen 2 an ihren dem Spreizkanal 7 zugewandten Seiten 20 ebenfalls dreiecksförmig angeschrägt sind. Die zuvor als halbkreisförmige Segmente beschriebene Form der primären Spreizzungen 2 ist durch die Höhlungen an der Seite der Sehnen 5 jeweils spiegelbildlich ausgenommen. Figur 2 zeigt den erfindungsgemäßen Spreizdübel 1 in einem verspreizten Zustand, nachdem das Spreizelement 8 in den Spreizkanal 7 eingebracht worden ist. Durch das Spreizelement 8 werden die beiden Spreizzungen 2 auseinander gedrückt und um eine Drehachse verschwenkt, die durch die scharnierartige Verbindung 6 gebildet ist. Die primären Spreizzungen 2 bewegen sich aufgrund der Drehbewegung in die radialen Richtungen r2, r3 voneinander weg, wodurch die Öffnung 9 aufgeweitet wird. Durch das Einbringen des Spreizelements 8 in den Spreizkanal 7 wird die sekundäre Spreizzunge 10 in radialer Richtung n nach außen bewegt und in die Öffnung 9 hinein verschoben, so dass die Außenseite 13 der sekundären Spreizzunge 10 an den primären Spreizzungen 2 anliegt und die zwischen den beiden primären Spreizzungen 2 in der Mantelfläche 3 vorhandene Öffnung 9 im Wesentlichen vollständig ausfüllt. Durch die keilförmige Verjüngung des dreiecksförmigen Bereichs 11 der sekundären Spreizzunge 10 kann die sekundäre Spreizzunge 10 auch schon dann zumindest teilweise in die Öffnung 9 eindringen und diese im Wesentlichen vollständig ausfüllen, wenn die Öffnung 9 noch nicht vollständig aufgeweitet ist. Beim Aufspreizen des Spreizdübels 1 entstehen somit keine Hohlräume oder Schlitze in der Mantelfläche 3 des Spreizdübels 1 , sondern die Mantelfläche 3 wird durch den in der Öffnung 9 liegenden Teil der Außenseite 13 der sekundären Spreizzunge 10 vergrößert.
In den Figuren 3 und 4 ist der Querschnitt eines zweiten erfindungsgemäßen Spreizdübels 101 dargestellt, der sich im Wesentlichen von dem oben beschriebenen ersten erfindungsgemäßen Spreizdübel 1 der Figuren 1 und 2 dadurch unterscheidet, dass er zwei sekundäre Spreizzungen 110 aufweist, die jeweils einen Querschnitt aufweisen, der im Wesentlichen dem Querschnitt der sekundären Spreizzunge 10 des ersten erfindungsgemäßen Spreizdübels 1 entspricht. Um Wiederholungen zu vermeiden wird nachfolgend nur auf die Unterschiede zwischen den beiden Spreizdübeln 1 , 101 eingegangen.
Die beiden primären Spreizzungen 102 sind durch einen durchgehenden Schlitz 104 voneinander getrennt. Eine scharnierartige Verbindung zwischen den beiden primären Spreizzungen 102 besteht in diesem Fall nicht. Die beiden primären Spreizzungen 102 weisen jeweils auf ihrer dem Spreizkanal 107 zugewandten Seite 119 einen innen liegenden, zum Spreizkanal 107 weisenden dreiecksförmigen Steg 114 mit einer u- förmigen Nut 115 auf, die zur Aufnahme des Spreizelements 108 dient (Figur 4). Die beiden u-förmigen Nute 115 der primären Spreizzungen 102 umgreifen und umschließen gemeinsam mit den dem Spreizkanal 107 zugewandten Seiten 116 der sekundären Spreizzungen 110 den Spreizkanal 107. Im unverspreizten Zustand (Figur 3) liegen die Spreizzungen 102, 110 vollflächig aneinander an, so dass außer dem ovalen Spreizkanal 107 keine Schlitze oder Hohlräume im Querschnitt des Spreizdübels 101 vorhanden sind. Wird nun, wie in Figur 4 dargestellt, ein Spreizelement 108 in den Spreizkanal 107 eingebracht, so bewegen sich die beiden primären Spreizzungen vom unverspreizten Zustand in den verspreizten Zustand radial nach außen, in die einander entgegengesetzten radialen Richtungen r2, r3 und somit voneinander weg. Hierdurch entstehen zwei Öffnungen 109, in die die beiden sekundären Spreizzungen 110 ebenfalls durch das Einbringen des Spreizelements 108 in den Spreizkanal 107 radial nach außen, in die einander entgegengesetzten radialen Richtungen η, r4 , also voneinander weg bewegt werden. Wie beim oben beschriebenen ersten erfindungsgemäßen Spreizdübel 1 füllen die sekundären Spreizzungen 110 die beiden Öffnungen 109 der Mantelfläche 103 im Wesentlichen vollständig aus, so dass die Mantelfläche 103 beim Aufspreizen des Spreizdübels 110 durch die Außenseite 113 der sekundären Spreizzungen 110 vergrößert wird.
Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten erfindungsgemäßen Spreizdübel 1 , 101 sind aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt. Dabei werden zunächst die sekundären Spreizzungen 10, 110 hergestellt und danach mit den primären Spreizzungen 2, 102 umspritzt. Damit kann erreicht werden, dass die Spreizzungen 2, 102, 10, 110 im unverspreizten Zustand im Wesentlichen ohne Abstand zueinander, also im Wesentlichen ohne Hohlräume oder Schlitze gefertigt werden können. Bei den dargestellten Spreizdübeln 1 , 101 liegt der Anteil der im unverspreizten Zustand vorhandenen Hohlräume bei unter 10%, so dass bei den beiden dargestellten erfindungsgemäßen Spreizdübeln 1 , 101 relativ viel Material zur Verfügung steht, das beim Verspreizen nach außen verdrängt werden kann. Insbesondere in weichen Verankerungsgründen kann hierdurch, in Verbindung mit der Vergrößerung der im verspreizten Zustand zur Verfügung stehenden Mantelfläche 3, 103, eine relativ hohe Haltekraft auf den Verankerungsgrund übertragen werden. Die primären Spreizzungen 2, 102 und die sekundären Spreizzungen 10, 110 können aus dem gleichen Material oder aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten ersten erfindungsgemäßen Spreizdübel 1 sind sowohl die primären Spreizzungen 2 als auch die sekundäre Spreizzunge 10 aus dem gleichen Material, nämlich aus Polyamid, hergestellt. Bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten zweiten erfindungsgemäßen Spreizdübel 101 sind die primären Spreizzungen 102 ebenfalls aus Polyamid hergestellt, während die sekundären Spreizzungen 1 10 aus härterem, mit Glasfasern verstärktem Polyamid hergestellt sind.
Bezuqszeichenliste Spreizdübel
I , 101 Spreizdübel
2, 102 primäre Spreizzunge
3, 103 Mantelfläche
4, 104 Schlitz
5 Sehne
6 scharnierartige Verbindung
7, 107 Spreizkanal
8, 108 Spreizelement
9, 109 Öffnung
10, 1 10 sekundäre Spreizzunge
I I , 1 11 dreiecksförmiger Bereich der sekundären Spreizzunge 10, 110 12, 112 trapezförmiger Bereich der sekundären Spreizzunge 10, 1 10
13, 113 Außenseite der sekundären Spreizzunge 10, 110
1 14 dreiecksförmiger Steg
1 15 Nut
16, 116 dem Spreizkanal 7, 107 zugewandte Seite der sekundären
Spreizzunge 10, 110
17, 117 Gewinde
18, 118 Schraubenkopf
19, 119 dem Spreizkanal 7, 107 zugewandte Seite der primären
Spreizzunge 2, 102
L Längsachse
Π, r2, r3, r4 radiale Richtung

Claims

Ansprüche
Spreizdübel (1 , 101 ) aus Kunststoff,
mit mindestens zwei primären Spreizzungen (2, 102),
die sich in Längsrichtung des Spreizdübels (1 , 101 ) erstrecken, die einen Spreizkanal (7, 107 ) zumindest teilweise umgreifen, und die mittels eines in den Spreizkanal (7, 107) einbringbaren Spreizelements (8, 108) von einem unverspreizten Zustand in einen verspreizten Zustand im Wesentlich ausschließlich radial nach außen und voneinander weg bewegbar sind, und mit mindestens einer sekundären Spreizzunge (10, 110),
die zwischen den primären Spreizzungen (2, 102) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die sekundäre Spreizzunge (10, 110) derart im Wesentlichen ausschließlich in radialer Richtung bewegbar ist,
dass sie in einem aufgespreizten Zustand eine zwischen den primären Spreizzungen (2, 102) vorhandene Öffnung (9, 109) der Mantelfläche (3, 103) des Spreizdübels (1 , 101 ) im Wesentlichen vollständig ausfüllt.
Spreizdübel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass die sekundäre Spreizzunge (10, 110) einen Querschnitt aufweist, der sich in radialer Richtung nach außen zumindest abschnittsweise verjüngt.
Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die sekundäre Spreizzunge (10, 110) einen keilförmigen Querschnitt aufweist.
Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die primären Spreizzungen (2, 102) und die sekundäre Spreizzunge (10, 110) an ihren dem Spreizkanal (7, 107) zugewandten Seiten (16, 116) dreiecksförmig angeschrägt sind.
Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Spreizzunge (10 , 110) im unverspreizten Zustand an mindestens einer primären Spreizzunge (2, 102) anliegt.
Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die primären Spreizzungen (2, 102) die sekundäre Spreizzunge (10, 110) im unverspreizten Zustand im Wesentlichen umschließen.
Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die primären Spreizzungen (2) und die sekundäre Spreizzunge (10) aus demselben Material hergestellt sind.
Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die primären Spreizzungen (102) und die sekundäre Spreizzunge (110) aus verschiedenen Materialien hergestellt sind.
Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass im aufgespreizten Zustand zwischen den primären Spreizzungen (102) mehere Öffnungen (109) der Mantelfläche (103) des Spreizdübels (101 ) vorhanden sind und dass zum Ausfüllen der Öffnungen (109) mehrere sekundäre Spreizzungen (110) vorhanden sind.
Spreizdübel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzahl der sekundären Spreizzungen (110) der Anzahl der Öffnungen (109) entspricht.
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