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Beschreibung
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Sprcizdbc mit einer beidseitig spreizbarcn Metallhülse Die Erfindung
betrifft einen Spreizdübel, insbesondere zur Montage von Fenster- und/oder Türrahmen
und dergleichen, mit einer beidseitig spreizbaren Metallhülse sowie mit einem durchgehenden,
Kopf- und Spreizmutter aufweisenden Gewindebolzen.
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Spreizdübel der genannten Gattung, insbesondere zum Verbinden von
Bauteilen, Baubeschlägen oder dergleichen wie Fensterrahmen, Türstöcken etc. mit
einem Baukörper sind bekannt, wobei ein Schraubenbolzen zum Festziehen des Dübels
eine Drehbewegung sowie eine Längsbewegung in der Hülse ausgeführt, und wobei die
Hülse am Gewindeende des Gewindebolzens ausgceitet wird.
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Bei einem solchen relativ langen Spreizdübel mit bejc3seitig spreizbarer
Metallhillse kommt es beim Einsetzen in die Bohrlöcher von Rahmen und Mauerwerk
häufig vor> daß die Hülse se beispielsweise durch Verspannung, Versatz oder Verkanten
des Rahmens klemmt und mit Hammerschlägen eingetrieben werden muß.
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Bei einer üblichen konischen Ausbildung der Unterseite des Bolzenkopfes
bewirken solche Hammerschläge ein Ausweiten der Hülse, was dazu führt, daß ein sachgemäßes
Einsetzen ins Bohrloch entweder mißlingt oder zumindest einen unangemessen hohen
Arbeitsaufwand verursacht, weil sich die Hülse sperrt.
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Eine unsachgemäße Gewaltanwendung kann dabei schließlich zum Aufreißen
und damit zur Zerstörung des zu befestigenden Rahmens führen.
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Gelegentlich wurde daher schon versucht, dieser Schwierigkeit durch
ein im Verhältnis zum Spreizdübel vergrößertes Bohrloch zu begegnen.
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Diese Maßnahme setzt jedoch die Qualität der Verbindung überhaupt
in Frage und ist daher unzulässig.
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Es wurdc andererseits auch schon vorgeschlagen, die Spreizhülse mit
einem speziellen Setzwerkzeug einzutreiben, welches das Ausweiten der Hülse verhindert.
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Der Gebrauch eines Spezialwerkzeuges wird jedoch cbenfalls als nachteilig
empfunden, und stellt deshalb keine befriedigende Lösung dar. Abgesehen vom vermehrten
Arbeits-Aufwand müßte für jeden Dübel-Typ das passende Werkzeug zur Hand sein, was
in der Praxis nicht realisierbar ist.
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Ein bekannter Vorschlag zur Abhilfe sieht vor, daß der Kopf des Schraubenbolzens
im mittleren Teil seiner Kegelfläche mit einer umlaufenden Ausnehmung beziehungsweise
Wulst versehen ist, gegen welche die Hülse mit ihrer Stirnfläche oder einer Kante
der Stirnfläche beim Eintreiben des Dübels formflüssig eingreift beziehungsweise
anliegt.
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Hierdurch soll erreicht werden, das äußere HUlsenende und die kegelige
Schraubenkopfunterseite so zu gestalten, daß das Ausweiten des äußeren HUlsenendes
beim Eintreiben in das Bohrloch verhindert ist, bis die Vorrichtung das Bau-
teil mit der Mauer in Eingriffrhat und die Kegelmutter gespreizt ist, worauf dann
infolge weiterer Drehung des Schraubenbolzens die äußere Hülsenstirnfläche bis zum
Spreizen ebenfalls aufgeweitet wird (DE - PS 15 OO 148).
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Auch mit diesem bekannten Spreizdübel gelingt es nicht in jedem Falle,
die beschriebenen Nachteile in vollem Umfange
zu beseitigen, insbesondere
dann nicht, wenn die Flanke der Nut im Winkel zur Achse des Schraubenbolzens verlaufend
ausgebildet ist. Denn bei dieser Ausbildung kann beim Eintreiben des Dübels mittels
Hammer nicht mit letzter Sicherheit vermieden werden, daß sich das äußcre Hillsenende,
insbesondere soweit es ohne Führung zum Bohrloch heraussteht, bei entsprechender
SchlagintensitEt doch ausweitet und die sachgemäße Montage verhindert.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Sprcizdübel rit einer
beidseitig spreizbaren Metallhülse sowie mit einem durchgehenden, Kopf- und Spreizmuttcr
aufweisenden Gewindebolzen so zu gestalten, daß dieser unter Vermeidung der geschilderten
Nachteile mit geringstmöglichem Arkeltsaufwand und insbesondere ohne Benutzung von
Spezialwerkzeugen sicher eingesetzt und montiert werden kann.
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Der Spreizdübel soll insbesondere zum Eintreiben in relativ eng tolerierte
Bohrlöcher mittels Hammerschlägen problemlos und ohne Deformierung der Hülse geeignet
sein.
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Ein weiterer wesentlicher Teil der Aufgabe wird darin ge sehen, durch
die erfindungsgem.»-.3c Ausgestaltung sicherzustellen, daß bei der Montage zucrst
eine Verspreizung der
IIülsc in der Tiefe des Bohrloches und damit
eine feste Verankerung des Dübels in Zugrichtung im Mauerwerk erfolgt, bevor das
äußere Hülsenende unter Verkürzung ebenfalls vcrspreizt und damit die Verbindung
unter axiale Spannung gesetzt wird.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt durch das Zusamnenwirken der folgenden
Merkmale: a) Die IlAlse weist einen durchgehenden Schlitz und im Bereich ihrer Enden
mindestens je einen zuzusätzlichen Schlitz auf, b) Anzahl und/oder Länge der zusätzlichen
Schlitze ist an dem der Spreizmutter zugeordneten Ende größer als am kopfseitigen
anderen Ende der Hülse, c) der Kopf des Bolzens weist eine die Unterseite bildende
zur Mittelachse des Bolzens im wesentlichen senkrecht verlaufende Flanke auf, deren
größter Durchmesser annähernd gleich dem Außendurchmesser der Hülsenmündung ist,
und setzt sich, von der Flanke ausgehend, mit einer konischen Erweiterung zur Oberseite
des Kopfes fort,
d) Dic Spreizmutter hat die Gestalt eines schlanken
Konusses, dessen Mantelfläche mit einer vorzugsweise durchgehenden R'-ndelung versehen
ist.
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Mit der orfindungsgemäßen Ausgestaltung steht in vortcilhafter Weise
ein Spreizdübel zur Verfilgung, welcher eine sichere, schnelle und problemlose Befestigung
von Fcnster-und/oder Türrahmen und dergleichen bei geringstmöglichem Arbeitsaufwand
und von höchster Qualität gewährleistet.
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Beim Einsetzen ins Bohrloch läßt sich der Dübel mitsamt der flüsse
vorteilhaft mit dem Hammer durch Schläge auf den Bolzenkopf eintreiben, ohne daß
es zum Aufspreizen der Hülse kommt, weil durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
der Flanke an der Unterseite des Bolzenkopfes und deren dem Außendurchmesser der
Hülse angepaßte Abmessung das Eindringen des Bolzenkopfes in die Hülse sicher verhindert
wird, und dieser dadurch wie ein Setzwerkzeug wirkt.
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Die erhöhte Anzahl von Schlitzen am Einführende der Hülse und deren
relativ größere Länge bewirkt einen leicht gängigen und elastischen Spreizvorgang
bevorzugt an dieser Stelle beim Anziehen der Spreizmutter. Dabei verhindert deren
Rändelung entlang des konischen Teiles bei der axialen Spreizbewegung sicher ein
Mitdrehen mit dem Gewindebolzen, da die
scharfkantigen Rillen in
den Schlitzkanten geradlinig geführt werden.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich in berraschender Weise dadurch, daß
die Hülse nach fester Verankerung durch Spreizung in der Tiefe des Bohrloches durch
weiteres Anziehen des Gewindebolzens unter starker axialer Druckbelastung am kopfseitigen
Ende ausgeweitet und schließlich soweit gespreizt wird, daß der konische Teil des
Bolzenkopfes unter weiterer nachgebender Verformung des geschlitzten HUlsenendes
darin hineingezogen wird.
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Offenbar wird dieser überraschende Vorgang dadurch bewirkt, daß durch
Stauchung der inneren Materialpartien der Hülse infolge starker axialer Druckbelastung
Spannungen in diesen Materialpartien auftreten, welche dem vorhergegangenen Verformungsprozeß
des ursprünglich geraden Blechteiles zur röhrenförmig gebogenen Hülse entgegenwirkend
die Spreizung einleiten, wobei dem Material als einziger Weg zum Abbau dieser Spannungen
nur noch die Spreizung nach Außen möglich ist.
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Hierdurch wird deutlich, daß am Zustandekommen einer die erfindungsgemäße
Aufgabe erfüllenden Funktion des den Anmeldungszegenstand bildenden Spreizdübels
das ineinandergreifende Zusanmenwirken aller Einzelmerkmale von erfindungswesentlicher
Bedeutung
ist, das heißt, insbesondere die Abstimmung der Gestaltungsmerkmale von Bolzen und
ilülse aufeinander in einer bedeutsamen Auswahl kombinatorischer Elemeute zu einem
cchten Kombinationseffekt.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die kopfscitige
ilülsenmündung eine konische Erweiterung aufweist.
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Diese Formgebung kommt vorteilhafterweise dem erzwungenen Spreizvorgang
unter starker axialer Spannung entgegen und wirkt in etwa als Soll-Biegestelle bei.
der Verformung durch die axialen Spannungen.
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Weiter ist vorgesehen, daß im Bereich der kopfseitigen Hülsenmündung
mindestens zwei nach außen ragende Nocken als Verdrehsicherungen angeordnet sind.
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Diese Verdrehsicherungen in Form von Nocken verhindern vorteilhafterweise,
daß die Hülse bei starkem Verspannen vom Kopf des Bolzens mitgedreht wird und auf
diese Weise an axialer Festigkeit verliert.
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In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zur Zentrierung des
BoZzenschaftes im Bereich der Mündung der Hülse ein Zwischenstück vorzugsweise aus
elastischem Werkstoff zwischen Bolzenschaft und Hülse angeordnet ist.
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Diese Ausgestaltung trägt mit Vorteil zu einer zentrischen Führung
des Bolzenkopfes in der Hülse bei, wodurch eine exzentrische Anlage und ein Verkanten
beim Eintreiben der Hülse durch ilammerschläge auf den Bolzenkopf verhindert wird.
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Diese als Montagehilfe wirkende Zentrierung ist zweckm'izi F" weil
der Schaft des Gewindebolzens in vielen Fällen einen wesentlich kleineren Durchmesser
aufweist als der Innendurchmesser der Hülse.
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In weitere Ausgestaltung ist vorgesehen) daß die Oberseite des Gewindebolzens
als ebene Fläche ausgebildet und mit eine Kreuzschlitz versehen ist.
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Diese Kopfform des Bolzens gestattet in vorteilhafter Weise sowohl
das Einschlagen mit dem Hammer als auch das Bündigziehen des Bolzenkopfes mit der
Oberseite des zu befestigenden Rahmens. Dabei sorgt der Kreuzschlitz für einen kraftschlüssigen
Eingriff des Schraubenzieher-Werkzeuges insbesondere auch bei Anwendung eines elektrischen
Schraubwerkzeuges selbst unter ungünstigen Montagebedingungen.
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Und schließlich ist vorgesehen, daß die R ndelunffl der spreizt mutter
durch scharfkantige, vorzugsweise im Rollverfahren hergestellte
achsparallele
Rillen gebildet wird.
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Diese Ausgestaltung verhindert in vortcilhaftcr Weise ein Mitdrehen
der Spreizmutter mit dem Gewindeende des Bolzens auch unter ungünstigen Montagebedingungen,
indem dicse mit den scharfkantigen Rillen an den ebenfalls scharfkantigen Schlitzen
der Spreizzungen in axialer Richtung sicher geführt wird.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1: Das kopfseitige Ende von Hülse
und Bolzen, teils im Schnitt, teils in Ansicht.
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Fig. 2: Das dem Bolzenkopf entgegengesetzte Ende der Hülse mit der
Spreizmutter, teils im Schnitt, teils in Ansicht.
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Fig. 3: Die beiden Enden der Metallhülse, teils im Schnitt, teils
in Ansicht.
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Fig. 4: Einen Schnitt durch die Hülse entlang der Schnittlinie IV
- IV gemäß Fig. 2.
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Die Darstellung in Fig. 1 zeigt den Gewindebolzen 1 in Ansicht, sowie
das kopfseitige Ende 3 der spreizbaren Metallhülse 2 im Schnitt. Der Kopf 4 des
Gewindebolzens 1 weist an seiner Unterseite eine zum Schaft 5 senkrecht verlaufendc
Flanke 6 auf, deren größter Durchmesser D dem Außendurchmesser der HülsenmAndung
3' mindestens annähernd glei.ch ist.
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Der Kopf 4 des Gewindebolzens 1 setzt sich von der Flanke 6 ausgehend
mit einer konischen Erweiterung 7 zur Oberseite 8 fort. Diese ist als ebene Fläche
ausgebildet und mit einem gestrichelt dargestellten Kreuzschlitz 9 ausgestattet.
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Die Hülse 2 weist an ihrem kopfseitigen Ende 3 zwei nach außen ragenden
Nocken 10, 10' auf. Diese dienen nach Einschlagen der Hülse 2 in das Bohrloch beim
drehenden Anziehen des windebolzens 1 als Verdrehsicherungen.
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Zur zentrischen Führung des im Verhältnis zum inneren Durchmesser
"d der Hülse 2 relativ schlanken Bolzenschaftes 5 ist zwischen diesem und der Hülse
2 ein Zwischenstück 11 aus elastischem Werkstoff, beispielsweise aus Gummi, angeordnet.
Dieses Zwischenstück 11 verhindert, daß sich der Bolzenkopf 4 beim Einschlagen in
der Hülse 2 exentrisch verlagern und damit die Schlagenergie einseitig einleiten
könnte, was zur Deformierung des kopfseitigen Endes 3 der Hülse 2 führen würde.
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Die Darstellung nach Fig. 1 zeigt im übrigen, daß durch die zentrische
Führung des Bolzenkopfes 4 und insbesondere durch die ebene Ausbildung der Flanke
6 senkrecht zur Achse des Bolzenschaftes 5 ein formschlüssiges Anliegen vom Bolzenlropf
4 an der Hülsenmündung 3' erreicht wird, wodurch Gewähr geboten ist, daß die Hülse
mit dem Kopf 4, der die Funktion eines Setzwerkzeuges übernimmt, ohne Schwierigkeiten
durch Hammerschläge in ein relativ enges oder klemmendes Montageloch eingetrieben
werden kann.
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Fig. 2 zeigt das entgegengesetzte Ende 12 der Metallhülse 2 im Schnitt.
Man erkennt den durchgehenden Schlitz 13 sowie'weitere zusätzliche Schlitze 14,
14' von begrenzter Länge.
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In der Hülse 2 befindet sich das Gewindeende 15 des Gewindebolzens
1, welches die aufgeschraubte Spreizmutter 16 trägt. Diese hat die Gestalt eines
schlanken Konusses 17 und ist an ihrem Mantel mit einer scharfen Rändelung 18 versehen,
die aus einzelnen scharfkantigen Rillen 18' besteht.
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Die am unteren Ende 12 der Hülse 2 befindlichen Schlitze 13, 14, 14'
teilen das Ende 12 der Hülse 2 in SprcizwngeM i91 19'. Diese weisen ihrerseits scharfe
Kanten 20, 20' auf, welchc im Zusammenwirken mit den scharfkantigen Rillen 18' der
Rändelung 18 der Spreizmutter 16 dieser eine sichere axiale
FGhrung
gowJlhrlcisten, welche ein Verdrehen der Spreizmutter 16 bei Schraubendrehungen
des Gewindeendes 15 sicher verhindert.
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Eine Darstellung der Hülse 2 mit dem kopfseitigen Ende 3 im Schnitt
sowie dem der Spreizmutter 16 zugeordneten Ende 12 inAlsicht zeigt Fig. 3.
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Dabei ist am kopfseitigen Ende 3 ein relativ kurzer Schlitz 21 zu
erkennen, welcher - aus der Darstellung nicht erkennbar - zweckmäßigerweise dem
durchgehenden Schlitz 13 gegenüberliegend angeordnet ist. Das andere Ende 12 der
Hülse 2 läßt in Ansicht die Schlitze 14, 14' erkennen, welche zweckmäßigerweise
länger als der Schlitz 21 sind. Diese bilden zwischen sich Spreizzungen 19, 19'.
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Aus Fig. 3 ist ferner deutlich erkennbar, daß die kopfseitige Mündung
3' der Hülse 2 eine konische Erweiterung 22 aufweist, durch deren Anfangsbereich
22' eine potentielle Soll-Knickstellc für einen weiteren Spreizvorgang gebildet
wird.
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Ein Schnitt durch das untere Ende 12 der Hülse 2 entlang der Schnittlinie
IV - IV germäß Fig. 2 ist in Fig. 4 darrestellt. Man erkennt das geschnittene Gewindeende
15 des
Schaftes 5 und sieht in Draufsicht auf die Spreizmutter
16.
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Deren Rändelung 18, welche aus scharfkantigen Rillen 18' besteht,
ist deutlich zu erkennen. Ferner ist die Lage und Anordnung der Schlitze 13, 14,
111' und 14 " erkennbar. Zwischen diesen befinden sich die Spreizungeß 19, 19'.
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Die Erfindung ist nicht auf das in den Zeichnungen Fig. 1 bis 4 gezeigte
Ausführungsbeispiel beschränkt. Ausgestaltungen wie beispielsweise Anzahl und Länge
der Schlitze, Ausführungen der Hülse mit und ohne Nocken, Änderungen in Länge und
Durchmesser von Bolzen und Hülse, sowie andere im handwerklichen Ermessen des Fachmannes
liegende Ausgestaltungen fallen ebenfalls unter die Erfindung, sofern sie einem
der geltenden Patentansprüche genügen.