DE3226017A1

DE3226017A1 - Kunststoff-spreizduebel

Info

Publication number: DE3226017A1
Application number: DE19823226017
Authority: DE
Inventors: Heinz Bisping; Armin 8034 Germering Hoffmann; Helmut 8000 München Mirsberger; Hans Hermann Sick
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1982-07-12
Filing date: 1982-07-12
Publication date: 1984-01-12
Also published as: FR2529970B1; FR2529970A1; CH660210A5

Description

STP

BERG STAPF* ^

PATENTANWÄLTE 3226017

MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHEN 80

Anwaltsakte 32 320 12. Juli 1982

HILTI Aktiengesellschaft

FL-9494 Schaan Fürstentum Liechtenstein

KUNSTSTOFF-SPREIZDÜBEL

eg

»fW·! 9*82 72· H Telex; 524-S60BERG d Bankkonten: Bayer. Vereinsbank München 4u3100 (BLZ 700 202 10)

Tet»t«Sm*e (esfcte): TefeicOtJteYeT: (089) 983049 Hypo-Bank München 4410122850 (BlZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM

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HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein

Kunststoff-Spreizdübel

Die Erfindung betrifft einen Kunststoff-Spreizdübel mit einem Halsbereich und einem mittels eines Spreizelementes radial aufweitbaren·Spreizbereich.

Bekannte Kunststoff-Spreizdübel dienen der Verankerung in Aufnahmeteilen unterschiedlichsten Materials bzw Aufbaues und besitzen im wesentlichen einen Spreizbereich sowie einen daran angrenzenden Halsbereich, dessen Wandstärke kleiner als jene des Spreizbereichs ist.

Zur Verankerung werden solche Spreizdübel in eine Bohrung eines Aufnahmeteiles eingeführt und anschliessend in die sich in Einführrichtung des Spreizdübels verjüngende Zentralbohrung desselben ein Spreizelement vorgetrieben. Dadurch wird der den verjüngten Abschnitt der Zentralbohrung aufweisende Spreizbereich gegen die Wandung der Bohrung im Aufnahmeteil radial ausgelenkt.

Um eine ausreichende Verankerung in den Aufnähmeteilen zu erzielen, bestehen die bekannten Spreizdübel aus Kunststoff mit relativ hoher Festigkeit. Dies führt zu dem Nachteil, dass bei solchen Spreizdübeln in brüchigen oder druckempfindlichen Aufnähmeteilen beim SpreizVorgang die Festigkeit des Aufnahmeteils partiell überschritten wird. Das demzufolge auftretende teilweise Ausbrechen der Bohrung im Aufnahmeteil beeinträchtigt den Halt des Spreizbereichs.

Die Erfindung schafft demgegenüber einen Spreizdübel, mit dem auch in druckempfindlichen Aufnahmeteilen hohe Verankerungswerte erzielt werden.

Erfindungsgemäss besteht der Spreizbereich gegenüber dem Halsbereich wenigstens teilweise aus weicherem Kunststoff.

Bei einem in dieser Art ausgebildeten Spreizdübel wird durch Vortreiben eines Spreizelementes, bspw in Form einer Spreizschraube, in dessen Zentralbohrung der Spreizbereich radial gegen die Wandung der Bohrung im Aufnahmeteil ausgelenkt. Der weich ausgebildete Spreizbereich besitzt dank dessen formlicher Anpassungsfähigkeit die Eigenschaft, partielle Druckspitzen im Bereich der Bohrung des Aufnahmeteils zu unterbinden. Es kommt nicht zum Ausbrechen von Bohrungsteilen - die Wandung der Bohrung bleibt als vollwertige Angriffsfläche bestehen.

Eine besonders weitreichende formliche Anpassungsfähigkeit des Spreizbereichs an die Konfiguration des Bohrlochs bzw an die an dieses angrenzenden Zonen wird durch den Einsatz eines stark kompressiblen weichen Kunststoffs im Spreizbereich erzielt. Beispielsweise beim Setzen des Spreizdübels in Ziegel-Mauerwerk ist dieser Vorteil von Bedeutung. Dank der Kompressibilität des Kunststoffes kommt es beim Spreizvorgang zu deutlichem radialem Hintergreifen der die Kammerstege der Ziege] durchtretenden BohrungBnbr.chn.ittc:. Die·?; erhöht den axialen Verankerungswert des Spreizdübels erheblich.

Der Spreizdübel kann grundsätzlich aus zwei Teilen gefertigt sein. Diesfalls wird der aus weicherem Kunststoff bestehende Spreizbereich über mechanische oder stoffschlüssige Mittel mit dem aus Kunststoff höherer Festigkeit bestehenden HaIsbereich zu einer Einheit zusammengefügt. Es ist aber auch möglich, den Spreizdübel aus einem Stück zu fertigen, wobei sich als Werkstoff ein Thermoplast, im besonderen Polyamid, bewährt hat.

Nach einem weiteren Vorschlag weist der weichere Kunststoff des Spreizbereichs Schaumstruktur auf. Die Schaumstruktur kann mit einem modifizierten Polyamid erreicht werden, dem ein Treibmittel, bspw Stickstoff, zugeführt wird. Beispielsweise kann mit einer Zugabe von 3 Gewichtsprozenten Treibmittel eine Gewichtsreduzierung des Spreizdübels von bis zu 50 % erreicht werden. Modifiziertes Polyamid begünstigt die Weichheit des Dübels zusätzlich.

Die Herstellung einstückiger Spreizdübel erfolgt in der Weise , dass der Thermoplast unter Druck von der den dünnwandigeren Halsbereich schaffenden Seite her in eine Spritzgussform eingebracht wird. In dem von der Angussstelle entfernten, den dickwandigeren Spreizbereich formenden Abschnitt der Spritzgussform kann sich so bei relativ niedrigem Druck ungehindert eine Schaumstruktur ausbilden. In dem die Angussstelle aufweisenden Abschnitt tritt gegen Ende des Einspritzvorganges hoher Druck auf, der in Zusammenwirkung mit der raschen Abkühlung des dünnwandigen Halsbereichs die Ausbildung einer Schaumstruktur hier zumindest weitgehend unterbindet.

Die aufgezeigte Spritztechnik erlaubt die Erzielung eines gesteuerten Ueberganges des Bereichs weichen Kunststoffs in den daran anschliessenden Bereich harten Kunststoffs. In Weiterbildung der Erfindung überragt der weichere Kunststoff den Halsbereich axial. Der an den Halsbereich angrenzende axiale Bereich des Halsbereichs besteht zweckmässig aus

härterem bzw weniger porösem Kunststoff und gewährleistet so einen guten Gewindeangriff, gute Schraubenführung sowie Biegesteifigkeit .

Derselbe Effekt ist bei einem zweiteiligen Spreizdübel erzielbar. Mit Vorteil umgibt der weichere Kunststoff den härteren Kunststoff radial. Der härtere Kunststoff ist in Form eines vom Halsbereich in Setzrichtung ragenden rohrförmigen Ansatzes des letzteren vorhanden. Auf den Ansatz wird als Zweitteil der weichere Kunststoff des Spreizbereichs im Spritzgussverfahren aufgebracht.

Bei einem Spreizdübel der voran aufgezeigten Art ist der Gewindeeingriff der Spreizschraube zweckmässig in den Bereich mit härterem Kunststoff gelegt. Die Zentralbohrung wird deshalb hier im lichten Durchmesser kleiner als der Gewindedurchmesser der Spreizschraube bemessen sein.

Um ein Aufbauchen des dem Gewindeangriff der Spreizschraube dienenden Bereichs beim Vortreiben der Spreizschraube in diesen zu unterbinden bzw die Beibehaltung des Gewindeeingriffs sicherzustellen, ist dieser Bereich bspw von einem Stützring aus Stahl umfasst. Letzterer kann auch im Zuge des Spritzverfahrens in die Dübelwandung eingeschlossen werden. Als alternative Massnahme hat sich das Aufbringen von Rippen und dgl Verstärkungsmitteln am besagten Bereich bewährt.

Die Erfindung sei nachstehend anhand einer Zeichnung, die Ausführungsbeispiele wiedergibt, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Einen Spreizdübel mit Spreizelement im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Spreizdübel nach

Fig. 1, gemäss Schnittverlauf II-II, '

Fig. 3 eine andere Ausführungsform eines Spreizdübels mit Spreizelement im Längsschnitt.

Der insgesamt mit 1 bezeichnete Spreizdübel ist im wesent- * liehen hülsenförmig ausgebildet. Er setzt sich aus einem . Halsbereich A aus weitgehend homogenem Kunststoff und aus einem stoffschlüssig in Setzrichtung daran anschliessenden Spreizbereich zusammen. Der Spreizbereich weist Schaumstrüktur mit sich in Setzrichtung vergrössernder Porösität auf und ist somit materialmässig weicher als der Halsbereich A.

Der Spreizdübel 1 ist von einer Zentralbohrung 2 mit in Einführrichtung gestuft kleiner werdendem Durchmesser durchsetzt. Einführrichtungsseitig mündet die Zentralbohrung 2 in den Kreuzungsbereich zweier Längsschlitze 3 im Spreizbereich. Der Spreizbereich hat eine grössere Wandstärke als der Halsbereich A. Ein längsgeschlitzter Stützring 4 aus Stahl umgreift einen hinteren Bereich des Spreizbereichs.

Die Fig. 2 zeigt unter anderem den Querschnitt des Stützringe s 4.

Zum Setzen wird der Spreizdübel 1 in eine Bohrung eines Aufnahmeteils (nicht gezeigt) eingeführt. Anschliessend wird in die Zentralbohrung 2 eine insgesamt mit 5 bezeichnete Spreizschraube unter Drehen vorgetrieben. Ein Gewindeschaft 6 schafft dabei einen sicheren Gewindeeingriff in der inneren verengten Zone der Zentralbohrung 2, während ein vorderseitiger Spreizstift 7 der Spreizschraube 5 in den Kreuzungsbereich der Längsschlitze 3 vordringt. Der Spreizbereich wird dadurch gegen die Wandung der den Spreizdübel 1 aufnehmenden Bohrung radial ausgelenkt.

Die Kompressxbilität bzw Weichheit des aus einer Schaumstruktur bestehenden Spreizbereichs stellt sicher, dass dabei keine das Material bzw den Aufbau des Aufnahmeteiles zerstö-

renden Drücke auftreten. Damit ist ein hoher Verankerungswert des Spreizdübels 1 gewährleistet.

Der Spreizdübel nach Fig. 3 ist insgesamt mit 11 bezeichnet. Er weist wiederum einen mit'A bezeichneten Halsbereich aus hartem Kunststoff auf. An diesen schliesst sich ein rohrförmiger Ansatz 12 mit kleinerem Aussendurchmesser an. Der Ansatz 12 ist mit Längsschlitzen 13 (nur einer sichtbar) versehen, die in die im Bereich des Ansatzes verjüngte Zentralbohrung 14 einfallen. Ferner trägt der Ansatz 12 mantelseitig sägezahnförmige Vorsprünge 15. Letztere schaffen einen verschiebefesten Verbund mit einer Ummantelung■16 aus weichem, Schaumstruktur aufweisendem Kunststoff. Beim spritztechnischen Aufbringen der Ummantelung 16 ist aufgeschäumter Kunststoff durch die Längsschlitze 13 in die Zentralbohrung 14 vorgedrungen, was die Funktionstüchtigkeit des Spreizdübels 11 nicht beeinträchtigt.

Der Ansatz 12 bildet zusammen mit der Ummantelung 16 den Spreizbereich, der durch Vortreiben eines nagelartigen Spreizelementes 17 zur Verankerung radial geweitet wird. Durch die Nachgiebigkeit der- weichen Ummantelung 16 werden wiederum das Material bzw den Aufbau des Aufnahmeteiles zerstörende Drücke verhindert.

Claims

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein

Patentansprüche

Kunststoff-Spreizdübel mit einem Halsbereich und einem mittels eines Spreizelementes radial aufweitbaren Spreizbereich, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizbereich gegenüber dem Halsbereich (A) wenigstens teilweise aus weicherem Kunststoff besteht.

Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der weichere Kunststoff stark kompressibel ist.

Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der weichere Kunststoff Schaumstruktur aufweist.

4. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der weichere Kunststoff den Halsbereich (A) axial überragt.

5. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der weichere Kunststoff den härteren Kunststoff radial umgibt.