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Spreizdübel Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit geschlitzter
Hülse und an beiden Enden der Hülse angeordneten konischen Spreizkörpern, die zum
Spreizen der Hülse mittels eines sie durchsetzenden Gewindebolzens gegeneinander
schraubbar sind.
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Bei bekannten Spreizdübeln dieser Art besteht die Hülse aus einzelnen
Segmenten, die zwischen sich die Schlitze bilden und durch einen sie umfassenden
Federring in Anlage an den Spreizkörpern gehalten sind, oder es sind die Segmente
der Hülse im mittleren Hülsenbereich oder auch am einen Hülsenende durch Stege mit
einander verbunden, um den Zusammenhalt der Hülsensegmente vor und beim Einführen
in das Bohrloch zu schaffen. Die am einen Hülsenende angeordneten Verbindungsstege
sind als Sollbruchstellen ausgeführt, und es besteht die Hülse dabei aus gehärteten
Stahl, damit beim Eindringen des Spreizkörpers nach Überschreiten einer gewissen
hnzieh kraft der Bruch eintritt. Bei den bekannten Spreizdübeln erstreckt sich die
Hülse über die gesamte, für die Verankerung des Dübels im Bohrloch wirksame Dübellänge,
Die hierdurch mit einer verhältnismäßig großen Länge ausgeführten Hülsen segmente
erhalten die sie gegen die Bohrlochwand drückenden Spreizkräfte lediglich an ihren
Enden durch die beim Anziehen des Gewindebolzens darin eindringenden Spreizkörper
zugeführt.
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Zugleich erfahren die Hülsensegmente durch die eindringenden
Spreizkörper
eine Knickbelastung. Damit diese Spreizkräfte auch im mittleren Bereich der Hülsensegmente
eine Anpressung an die Bohrlochwand bewirken und ein Einknicken der Hülsensegmente
in Richtung des Gewindebolzens vermieden ist, müssen- die Hülsensegmente ausreichend
biege- und knicksteif ausgeführt sein und hierfür eine entsprechend dicke Hülsenwand
sowie ein hochwertiger Hülsenwerkstoff angewendet werden. Dies hat einen entsprechend
großen Werkstoffaufwand und Außendurchmesser der Hülsen zur Folge. Ferner müssen
die Bohrlöcher für die Aufnahme der Spreizdübel mit entsprechend großem Durchmesser
ausgeführt und die hierfür notwendige Bohrarbeit aufgewendet werden. Bei den bekannten
Spreizdübeln der bezeichneten Art ergibt es sich ferner, daß der Gewindebolzen in
dem zwischen den Spreizkörpern sich erstreckenden Teil, mithin auf einem nur um
die Eindringtiefe der Spreizkörper in die Hülse verminderten Teil der verhältnismäßig
großen Hülsenlänge bei auftretenden Vibrationen frei schwingen und, begünstigt durch
die im Gewindebolzen herrschende Zugbeanspruchung, Ermüdungsbrüche erl eiden kann.
Die erforderliche Biege- und Knicksteifigkeit der Hülsensegmente zwingt dazu, die
Hülse aus Stahl zu fertigen.
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Damit ist die Gefahr des Rostens der Hülsensegmente bedingt, die hierdurch
ihren Festsitz im Bohrloch einbüßen können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Spreizdübeln der bezeichneten
Art geschlitzte Hülsen mit verringerter Wandstärke und entsprechend vermindertem
Außendurchmesser verwenden zu können, ohne hierdurch ihre Anpressung an die Bohrlochwand
zu gefährden. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß' auf dem Gewindebolzen
mindestens zwei geschlitzte Hülsen und ein zwischen ihnen angeordneter doppeltkonischer
Spreizkörper aufgereiht sind. Durch diese Ausgestaltung ist die länge der einzelnen,
auf den Gewindebolzen aufgereihten Hülsen verringert. Die Hülsen sind hierdurch
biege- und knicksteifer und können daher im Vergleich mit den bekannten Hülsen eine
verringerte Wandstärke aufweisen, so daß auch das Bohrloch mit entsprechend verringertem
Durchmesser
ausgeführt werden kann. Der zwischen zwei Hülsen angeordnete doppeltkonische, vom
Gewindebolzen durchsetzte Spreizkörper bewirkt eine Abstützung des Gewindebolzens
an Stellen, die zwischen denjenigen Spreizkörpern gelegen sind, welche nach dem
Einführen des Dübels in das Bohrloch einerseits dem Bohrlochgrund und andererseits
der Bohrlochmündung benachbart sind. Die Schwingungslänge des Gewindebolzens wird
entsprechend der Anzahl der darauf aufgereihten einzelnen Hülsen und doppeltkonischen
Spreizkörper verkürzt und damit eine verbesserte Sicherheit gegen Schwingungsbrüche
bei einer Vibrationsbeanspruchung erreicht.
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Die verminderte Länge der Einzelhülsen erschließt auch die Möglichkeit,
sie gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung aus einem verhältnismäßig weichen
Werkstoff, insbesondere Messing, zu gestalten und hierdurch eine verbesserte Verklammerung
an der Bohrlochwand zu erreichen, indem deren Unebenheiten sich in die Oberfläche
der Hülsen eindrücken können. Bei einer Verwendung von Messing oder sonstigen geeigneten
Werkstoffen entfällt auch die Möglichkeit des Rostens der daraus gefertigen Hülsen,
entsprechend entfällt die Gefahr des Lockerns infolge einer Rostbildung. Die verhältnismäßig
weichen Werkstoffe sind zudem leichter bearbeitbar, es können höhere Schnittgeschindigkeiten
angewendet und Ersparnisse bei der Herstellung erzielt werden.
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Die Hülsen weisen gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mindestens
einen über die Hülsenlänge durchgehenden, und einen weiteren nur Uber einen Teil
der Hülsenlänge reichenden Schlitz auf. Obgleich hierbei die Hülsen am einen Ende
nicht in Segmente aufgeteilt sind, sondern im Querschnitt einen endlichen Ring bilden;
wird bei der Anwendung dieses verhältnismäßig weichen Hülsenwerkstoffes dennoch
eine satte Anlage an der Bohrlochwand erzielt. Dies erklärt sich dadurch, daß der
Hülsenwerkstoff eine bleibende Verformung des einen endlichen Ring
bildenden
Hülsenendes beim Eindringen des Spreizkörpers erfährt, wodurch auch dort eine satte
Anpressung an die Bohrlochwand eintritt.
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Spreizdübel der vorliegenden Art bilden Massenerzeugnisse, bei deren
Herstellung auf Automaten die Entstehung von Drehriefen nicht immer vermeidbar ist.
Solche Drehriefen behindern beim Anziehen des Gewindebolzens die für das Anpressen
der Hülsen an die Bohrlochwand erforderliche Relativverschiebung der Hülsen und
Spreizkörper. Zur Verminderung der nachteiligen Auswirkung von Drehriefen an den
Konusflächen der Spreizkörper und/oder den zusammenwirkenden Innenflächen der Hülsen
ist erfindungsgemäß mindestens eine der auf dem Gewindebolzen aufgereihten Hülsen
mit inneren Vorsprüngen versehen, die auf dem Konus des der Hülse zugeordneten Spreizkörpers
aufliegen. Solche inneren Vorsprünge vermögen Drehriefen am Spreizkörper verbessert
zu'überklettern und erleichtern hierdurch das Zustandekommen der Relativverschiebung.
Die hierbei gespreizte Hülse ergibt bereits bei anfänglichem Anziehen des Gewindebolzens
einen außreichendén Festsitz des Dübels im Bohrloch, um die Relativverschiebung
bei den übrigen Hülsen auch dann eintreten zu lassen, wenn diese ohne innere Vorsprünge
ausgeführt sind.
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Die inneren Vorsprünge sind zur Erleichterung der Fertigung der Hülsen
erfindungsgemäß durch einwärts gewinkelte, zwischen sich die Schlitzmündung begrenzende
Randbereiche mindestens einer Hülse gebildet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Spreizdübel mit zwei Hülsen und
einem zwischen ihnen angeordneten doppeltkonischen Spreizkörper, nach der Linie
I - I der Fig. 2,
Figur 2 einen Querschnitt durch den Spreizdübel
nach der Linie II-II der Fig. 1, Figur 3 die einwärts gewinkelten Randbereiche einer
Hülse, auf die Hülsen-Stirnseite gesehen.
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Auf dem Gewindebolzen 1 sind zwei Hülsen 2 sowie zwischen diesen ein
doppeltkonischer Spreizkörper 3, ferner die äußeren Spreizkörper 4 und 5 aufgereiht.
Der Spreizkörper 4 steht im Gewindeeingriff mit dem Gewindebolzen 1, dagegen sind
der doppeltkonische Spreizkörper 3 und der übrige Spreizkörper 5 ohne einen Gewinde-Eingriff
auf den Gewindebolzen 1 aufgeschoben. Perner sind auf den Gewindebolzen 1 eine Distanzhülse
6 sowie eine Unterlegscheibe 7 aufgeschoben. Eine auf das Ende des Gewindebolzens
1 aufgeschraubte Mutter 8 dient zum Spreizen der Hülsen 2.
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Anstelle des Gewindebolzens 1 mit der Mutter 2 kann indessen auch
eine Maschinensohraube angeordnet sein. Je nach den Einbauverhältnissen kann auch
auf die Distanzhülse 6 verzichtet werden. Die Hülsen 2 sind mit einem über ihre
Länge durchgehenden Schlitz 9 und einem weiteren Schlitz 10 versehen, der am einen
Hülsen-Ende einen Hülsenbereich i1 beläßt, der im Querschnitt einen endlichen Ring
darstellt. Die Hülsen 2 bestehen aus einem verhältnismäßig weichen Werkstoff, insbesondere
Messing.
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Im Verhältnis zu ihrer begrenzten Länge weisen die verhältnismäßig
kurzen Hülsen 2 eine hinreichend dicke Wandstärke auf, um genügend kni¢k- und biegesteif
zu sein, daß die von den Konusflächen der beim Anziehen der Mutter 8 in die Hülsen
eindringenden Spreizkörper 3,4 und 5 ausgehenden Spreizkräfte die Hülsen 2 auf ganzer
Länge gegen die Wand des den Spreizdübel aufnehmenden Bohrloches anpressen Infolge
des verhältnismäßig weichen Hülsenwerkstoffes können dabei Unebenheiten der Bohrlochwand
in die Hülsenoberfläche eindringen und einen Pestsitz des Dübels in der Wand erzeugen,
der auch bei großen Auszugkräften
beständig isto Der ungehärtete
Hülsenwerkstoff hat überdies zur folge, daß die Hülsen 2 sich im Bereiche 11 ihrer
einen endlichen Ring bildenden Enden erforderlichenfalls plastisch verformen können.
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Damit das Eindringen der Spreizkörper 3 und 5 in die Hülsen 2 nicht
durch Drehriefen an den Konusflächen behindert wird, sind, wie Figur 3 zeigt, am
Innenumfang der Hülsen 2 durch einwärts abgewinkelte Randbereiche Vorsprünge 12
gebildet. Damit ist eine punktförmige Auflage der Hülse 2 auf der Konusfläche an
den abgewinkelten Randbereichen und der ihnen diametral gegenüberliegenden Stelle
der Hülsen-Innenfläche geschaffen, womit Drehriefen an den Konusflächen der Spreizkörper
leichter überklettert werden.
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In der Regel ist es ausreichend, nur an einem Hülsen-Ende die zwischen
sich eine Schlitzmündung begrenzenden Randbereiche einwärts abzuwinkeln, wie das
Ausführungsbeispiel zeigt. Die Abwinklung kann indessen auch an beiden Hülsen-Enden
angeordnet sein.
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Beim Eindringen der Spreizkörper werden die Abwinklungen plastisch
rückverformt, nachdem die Hülsen durch das anfängliche Anziehen der Mutter 8 zur
satten Anlage an die Bohrlochwand gelangt sind.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, anstelle der veranschaulichten Hülsen
2 auch solche zu verwenden, die aus einzelnen Segmenten bestehen und von einem Federring
umfaßt sind, oder Hülsen, die nur auf einem Teil ihrer Länge geschlitzt und am einen
Ende durch sprengbare Stege zu einem im Querschnitt endlosen Ring gestaltet sind.
Die Anzahl der auf den Gewindebolzen aufgeschobenen Hülsen und doppeltkonischen
Spreizkörper bestimmt sich nach der zur Erzielung einer ausreichenden Äuszugsfertigkeit
des Spreizdübela erforderlichen Dübellänge und kann größer sein als beim veranschaulichten
Ausfthrungsbeispiel.
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Namentlich bei langen Dübeln ergeben die doppeltkonischen Spreizkörper
den weiteren Vorteil einer Abstützung des Gewindebolzens
bei auftretenden
Vibrationen. Hierfür kann die Toleranz zwischen dem Gewindebolzen und der von ihm
durchsetzten Bohrung in den doppeltkonischen Spreizkörpern geringer gewählt werden,
als in Figur 1 der Zeichnung aus Gründen eines erleichterten Verständnisses der
Erfindung dargestellt ist.