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Kunststoffdübel für Leichtbaustoffe
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kunststoffdübel gemäß Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Es sind Kunststoffdübel dieser Gattung bekannt, die schraubenförmig
an der Außenoberfläche des Dübels verlaufende Längsrippen relativ großer radialer
Erstreckung besitzen. Der Spreizkörper ist über die gesamte Länge durch einen verschraubten
Diametralschlitz in zwei Spreizhälften gespalten. Die Dübelhöhlung wird im Bereich
des Halses von einem Zylinder gebildet, der einen größeren Durchmesser als die zugehörige
Schraube hat, um ein Abplatzen des Mauerwerks im Bereich des Dübelhalses zu verhindern.
Die Dübelhöhlung geht über einen kurzen konischen Zwischenabschnitt in den Diametralschlitz
über, der ohne Profilierung ausgebildet ist und der eine Dicke hat, die wesentlich
kleiner als der Kerndurchmesser der Schraube ist.
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Der Dübel wird bei der Montage mittels eines Hammers in den porösen
Werkstoff geschlagen, wobei er sich durch die schneidenförmigen Rippen in die Wand
schraubt. Die Rippen sichern den Dübel gegen Verdrehen und die Schraube
kann
unter Aufspreizen des Spreizkörpers bzw. der beiden Spreizsegmente eingedreht werden.
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Dieser bekannte Dübel hat den wesentlichen Nachteil, daß durch die
enge Dübelhöhlung im Spreizkörper eine große Aufweitung und damit große Kraft praktisch
linienförmig auf das Mauerwerk ausgeübt wird, so daß es überbeansprucht wird und
zwischen den Rippen ausbricht. Der Dübel lockert sich dadurch und fällt aus der
Wand. Dieser Mechanismus tritt verstärkt auf, da der Werkstoff durch das Einschlagen
des Dübels ohnehin bereits Risse bekommt, weil die Nachgiebigkeit des geschlitzten
Spreizkörpers sehr gering ist und weil durch die Schraubenflächen der Längsrippen
eine zusätzliche Umfangskraft vom porösen Mauerwerk aufgenommen werden muß.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Dübel der eingangs beschriebenen
Gattung so weiterzubilden, daß er beim Einsetzen das Mauerwerk nicht beschädigt
und beim Aufspreizen des Spreizkörpers den Druck auf den Werkstoff gleichmäßig über
die Innenoberfläche des Lochs verteilt.
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Diese Aufgabe ist durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Durch die Unterteilung des gesamten Spreizkörpers in gegeneinander
gleichmäßig elastisch verschiebbare Segmente, kann der Dübel bzw. die Spreizsegmente
beim Eintreiben in das Loch durch die schneidenförmig ausgebildeten Rippen sowohl
radial als auch in Umfangsrichtung elastisch verformt werden, wobei die Kraft auf
die Wand beim Einsetzen begrenzt bleibt. Ferner kann durch die im End-Montagezustand
verkleinerte Dübelhöhlung die Radialkraft der Schraube
gleichmäßig
über die einzelnen Spreizsegmente übertragen werden, wodurch eine örtliche Überbeanspruchung
durch Druck vermieden wird. Von besonderem Vorteil ist die Ausgestaltung nach Patentanspruch
3. Die Dreiteilung des Dübels bewirkt, daß sich der Dübel bereits vor dem Einsetzen
der Schraube radial nach außen gegen die Oberfläche des Lochs verspannt und dort
gleichmäßig und mit begrenzten Druck anliegt. Beim Eindrehen der Schraube wird die
Radialkraft auf den Dübel gleichmäßig am Umfang des Lochs abgestützt, da der Dübel
nach drei Seiten beweglich ist. Die Beanspruchung des porösen d sproden Werkstoffs
wird dadurch wesentlich vermindert.
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Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel naher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des
erfindungsgemaßen Dübels, Fig. 2 einen Schnitt durch den Dübel gemäß Fig. 1 entlang
der Linie II II, Fig. 3 einen Schnitt durch den Dübel gemäß Fig. 1 entlang der Linie
III-III und Fig. 4 eine Ansicht der in Fig. 4 gezeigten AusfUhrungsform mit Blickrichtung
der Pfeile IV-IV.
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Fig. 1 zeigt einen Kunststoffdübel mit einem Hals 1 und einem anschließenden
Spreizkörper 2 mit an der Außenfläche
des Spreizkörpers befindlichen
Längsrippen 3. Der gesamte Dübel ist durch mittig durch die Längsrippen 3 verlaufende
Schlitze 4 gleichbleibender Breite 19 in Spreizsegmente 5 unterteilt. In der näher
zu beschreibenden Ausführungsform hat der Dübel drei Schlitze und dadurch drei Spreizsegmente
5. Die Längsschlitze liegen so innerhalb der Längsrippen 3, daß sie diese über die
ganze Länge in jeweils zwei Rippenhälften 3a und 3b unterteilen, die jeweils einem
benachbarten Spreizsegment 5 angehören.
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Die Weite 19 des Schlitzes ist so groß, daß die Dicke der Rippenhälften
3a bzw. 3b in etwa der Dicke der Spreizsegmente 5 entspricht. Die Längsrippen 3
mit der radialen Erstreckung 20 reichen relativ weit nach außen und verjüngen sich
zur Spitze des Dübels hin zu einer Schneide 6, die in axialer Richtung und in Richtung
senkrecht zu den Rippenflächen wirkt. Die Längsrippen 3 werden durch die Schlitze
4 nicht durchtrennt; ein radial schneidenförmig nach außen wirkender Brückengrat
7 mit der radialen Erstreckung 21 verbindet die Spreizsegmente 5 über die ganze
Länge der Längsrippe 3. In der näher zu beschreibenden Ausführungsform entspricht
die radiale Erstreckung 21 des schneidenförmigen Brückengrats 7 etwa e;n Drittel
der radialen Erstreckung 20 der Längsrippe 3. Der Brückengrat 7 hat im Bereich der
Axialschneide der Längsrippe einen verstärkt ausgebildeten Querschnitt 7a. Zwischen
den Längsrippen ist auf der äußeren Oberfläche im mittleren Abschnitt der Spreizsegmente
5 eine Profilierung in Form von teilringförmigen Vorsprüngen 8 ausgebildet, die
sich beim Aufspreizen der Spreizsegmente 5 mit dem Werkstoff verzahnen können. Der
Dübel ist im Bereich seines vordersten Drittels leicht konisch mit sich zum Hals
hin vergrößerndem Durchmesser gehalten.
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Die Dübelhöhlung 13 hat im nicht eingebauten Zustand im Bereich des
Halses 1 im wesentlichen eine zylindrische Form der Weite 15, wobei die Innenoberfläche
jeweils eines Spreizsegments 5 eine Teilmantelfläche 9 der im Montage-Endzustand
zu bildenden Dübelbohrung der Weite 16 bilden, die größer als der Schaftdurchmesser
der zugehörigen Schraube gehalten ist. Die Dübelhöhlung 13 geht im Anschluß daran
über einen konischen Zwischenabschnitt 10 in einem von ebenen Flächen 11 begrenzten
Hohlraum 12 der Weite 17 über, wobei die ebenen Flächen 11 den Spreizsegmenten 5
angehören, die über die Schlitze 4 der durchgehenden Weite 19 im Abstand gehalten
sind (vergleiche Fig. 3).
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Bei zusammengedrückten Spreizsegmenten 5 bilden die Flächen 11 der
Spreizsegmente 5 ein gleichseitiges Prisma, dessen größte Weite 18 kleiner ist als
der Kerndurchmesser der zugehörigen Schraube.
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Der Dübel wird in ein vorgebohrtes Loch in einer porösen Wand getrieben.
Der Radius dieses Lochs wird so gewählt, daß er etwas größer ist als die radiale
Erstreckung der Vorsprünge 8, wenn die Spreizsegmente 5 aneinander anliegen. Beim
Eintreiben wirkt auf die Schneiden 6 der Längsrippen 3 eine axiale, eine radiale
und eine in Umfangsrichtung wirkende Kraft, die von allen Längsrippen gleichmäßig
über den Brückengrat 7 auf die Spreizsegmente 5 übertragen wird. Dabei werden die
Spreizsegmente 5 durch die elastische Ausbildung des Brückengrats 7 aufeinander
zubewegt, um sich jedoch bei vollständig eingetriebenem Dübel noch nicht zu berühren.
Zusätzlich wird durch die kegelige Gestaltung des vordersten Abschnitts des Dübels
eine Radialkraft auf den Dübel ausgeübt, die die elastische Verformung des Dübels
unterstützt. Durch die schneidenförmige
Ausgestaltung des Brückengrats
7 im Bereich der Verjüngung 22 und die elastische Verbindung der Spreizsegmente
5 durch die Bruckengrate 7, wird die in Umfangsrichtung wirkende Kraft der Längsrippen
3 auf das Mauerwerk oder dergleichen begrenzt, so daß eine gefährliche Überbeanspruchung
des Materials vermieden wird.
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Im eingetriebenen Zustand liegen die Rippen 3 unter Vorspannung in
den getriebenen Mauerschlitzen und der Dübelkörper spannt sich mit seinen Spreizsegmenten
elastisch an die Innenoberfläche des Lochs. Der Dübel hat in diesem Montage-Endzustand
eine beinahe geschlossene Dübelhöhlung, die im Bereich des Halses 1 zylindrisch
und im Spreizabschnitt 2 prismatisch ist. Die Weite 16 der Dübelhöhlung im Bereich
des Halses 1 nach dem ein treiben des Dübels ist größer als der Durchmesser des
Schraubenschaftes und beträgt ca. 75 % der ursprünglichen Weite 15. Im Bereich der
prismatischen Dübelhöhlung kann durch Annäherung der Spreizsegmente 5 eine Reduzierung
der Weite auf 50 % der ursprünglichen Weite 17 erreicht werden.
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Beim Eindrehen der Schraube wird ein Mitdrehen des Dübels durch die
Längsrippen 3 vermieden. Die geschlossene Dübelhöhlung ermöglicht es, die Schraube
über die gesamte Dübelhöhlung zu führen, den Spreizdruck der Spreizsegmente 5 auf
die Lochwandung gleichmäßig zu über tragen, und eine örtliche Überbeanspruchung
der Gasbeton-Steine oder dergleichen auszuschließen. Die außen an den Spreizsegmenten
vorgesehenen Vorsprünge 8, die sich mit dem Mauerwerk oder dergleichen verzahnen,
sichern den Dübel gegen Herausziehen.
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Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform
gemäß
Fig. 1 bis 4 beschränkt. Die Zahl der Unterteilungen des Spreizkörpers 2 kann zum
Beispiel variiert werden und die Gestaltung der Dübelhöhlunc dieser Variation angepaßt
werden. So ist beispielsweise eine Dübelhöhlung im Spreizabschnitt ausführbar, die
die Form eines Prismas mit quadratischem Querschnitt hat.
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