DE3346214C2

DE3346214C2 -

Info

Publication number: DE3346214C2
Application number: DE19833346214
Authority: DE
Inventors: Peter 8027 Neuried De Froehlich
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1983-12-21
Filing date: 1983-12-21
Publication date: 1992-10-22
Also published as: DE3346214A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit zylindrischem Ankerbolzen, der an seinem rückwärtigen Endbereich mit einem Gewinde versehen ist und der an seinem vorderen Ende einen Spreizbereich mit der Aufnahme von Spreizelementen dienen den, in Umfangsrichtung verteilten, sektorartigen Ausneh mungen aufweist, deren Grund sich zum vorderen Ende hin der Mantelfläche des Ankerbolzens nähert, wobei die Spreizele mente im Querschnitt kreisringsegmentförmig ausgebildet sind.

Spreizdübel der obengenannten Art sind im Aufbau und in der An wendung einfach. Sie benötigen einen Bohrlochdurchmesser im Auf nahmematerial, der etwa dem Außendurchmesser des Gewindes ent spricht, und sind somit für die sogenannte Durchsteckmontage, d. h. Herstellen des Bohrloches im Aufnahmematerial und Setzen des Dübels durch das zu befestigende Bauteil hindurch, bestens ge eignet.

Ein aus der DE-OS 25 43 912 bekannter Spreizdübel weist einen rotationssymmetrisch aus gebildeten Ankerbolzen mit im Spreizbereich angeordneter Quer schnittsverjüngung und zum vorderen Ende hin daran anschließender Querschnittserweiterung auf. Im Spreizbereich sind ein oder mehrere den Ankerbolzen umgebende, schalenförmige Spreiz elemente angeordnet, die aus Blech hergestellt sind und eine geringe Dicke aufweisen. Ein solcher Dübel ermöglicht eine gute Spreizdruckverteilung über den gesamten Umfang. Das Aufweit vermögen dieses Spreizdübels ist jedoch sehr begrenzt. Übersteigt die Aufweitung der Spreizelemente ein bestimmtes Maß, so kann der Ankerbolzen durch die Spreizelemente hindurchschlüpfen und verliert dabei jeglichen Haltewert. Für Anwendungen in be reits gerissenen oder im Verlauf der Zeit unter der Belastung anreißenden Zonen eines Bauwerkes ist diese Art von Dübeln da her nicht geeignet. Eine Vergrößerung des Spreizweges durch eine erhöhte Querschnittsverjüngung ist praktisch nicht möglich, da dabei der Ankerbolzen zu stark geschwächt wird und bei Bela stung abreißen kann.

Ferner ist ein Spreizdübel bekannt, der aus einem Ankerbolzen und einem im wesentlichen keilförmigen Spreizelement besteht. Der Ankerbolzen weist in seinem Spreizbereich eine Längsnut mit sich zum vorderen Ende hin verringernder Tiefe auf. Das Spreiz element ist in der Längsnut axial verschiebbar. Bei einem sol chen Spreizdübel ist das mögliche radiale Aufspreizmaß größer als bei einem der oben geschilderten Spreizdübel. Die Verteilung des Spreizdruckes erfolgt jedoch lediglich in einer durch die Längsnut am Ankerbolzen verlaufenden Längsebene. Dies kann einer seits zu einer lokalen Überbelastung des Aufnahmematerials füh ren. Andererseits kann die Verspreizung im Aufnahmematerial aber auch völlig ungenügend sein. Das Nachspreizvermögen eines solchen Spreizdübels ist zudem beschränkt.

Ein weiterer Spreizdübel ist aus der FR-PS 11 70 573 bekannt. Der Spreizkörper dieses Spreizdübels weist am Umfang angeordnete Ausnehmungen auf, die in ihrer Form und Größe im wesentlichen den Spreizsegmenten entsprechen. Die Spreizelemente sind keilförmig ausgebildet und die Tiefe der Ausnehmungen verringert sich zum vorderen Ende hin. Beim Aufspreizvorgang dieses bekannten Spreizdübels gleiten die Spreizelemente über die schrägen Flächen der Ausnehmungen wenigstens teilweise aus den Ausnehmungen heraus. Je weiter diese herausgleiten, umso geringer wird deren seitliche Führung in der Ausnehmung. Die beim Aufspreizvorgang auftretenden hohen Drehmomente können somit nicht mehr sicher aufgefangen werden. Dies kann unter Umständen dazu führen, daß sich der Spreizkörper gegenüber den Spreizelementen verdrehen läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spreizdübel zu schaffen, der einfach herstellbar ist und trotz eines ho hen Aufspreizmaßes zu einer ausreichenden Aufteilung der Spreizkräfte führt.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Ausnehmungen einen kegelmantelförmigen Grund aufweisen und sich zum rückwärtigen Endbereich des Ankerbolzens hin an die Ausnehmungen Aussparungen mit kreisringsegmentförmigem Querschnitt mit achsparallel verlaufendem Grund zur Aufnahme der Spreizelemente anschließen.

Für ein problemloses Handhaben und Setzen des erfindungsgemäßen Spreizdübels schließen zum rückwärtigen Endbereich des Ankerbolzens hin an die Ausnehmungen Aussparungen mit achsparallel verlaufenden Grund an. Diese erfindungsgemäßen Aussparungen dienen der Aufnahme der Spreizelemente während des Einführens des Ankerbol zens ins Aufnahmematerial. Dadurch wird vermieden, daß der Spreizdübel vorzeitig zu spreizen beginnt.

Die Anzahl und Verteilung der Ausnehmungen kann grundsätzlich frei gewählt werden. In der Praxis hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, drei sich etwa je über einen Sechstel des Um fangs erstreckende Ausnehmungen vorzusehen. Durch die wenigstens zu Beginn des Spreizvorganges vorhandene Dreipunkt- bzw. Linien Auflage der Spreizelemente an der Bohrlochwandung ergibt sich eine gute Zentrierung des Spreizdübels im Bohrloch. Durch eine Dreipunkt-Auflage wird eine Überbestimmung vermieden und der Spreizdübel im Bohrloch eindeutig fixiert.

Die Spreizelemente sollten den Ankerbolzens während des Einfüh rens ins Bohrloch möglichst nicht radial überragen. Um dies zu erreichen, entspricht zweckmäßigerweise die Länge der Ausspa rungen im wesentlichen der Länge der Spreizelemente. Die Spreiz elemente können somit vollständig in den Aussparungen aufgenom men werden. Dadurch steht die gesamte Länge der Ausnehmungen als Spreizweg zur Verfügung.

Bei der Handhabung und während des Einführens des Ankerbolzens in das Bohrloch wirkt es sich vorteilhaft aus, wenn die Spreiz elemente unverlierbar mit dem Ankerbolzen verbunden sind. Dies kann beispielsweise mittels Hilfsmitteln wie Klebebändern, Klebe-, Löt- oder Schweißverbindungen oder dergleichen er folgen. Insbesondere die Spreizelemente umgebende Klebebänder können sich auf den Auszugswert in gewisser Weise nachteilig auswirken, indem diese zur Bohrlochwandung hin eine Art Schmier film bilden. Um dies zu vermeiden, ist es vorteilhaft, zum rück wärtigen Endbereich des Ankerbolzens hin an die Aussparung eine Ringnut anzuschließen. In der Ringnut kann ein geschlossener oder geschlitzter Ring angeordnet werden, der mit den Spreiz elementen über verformbare Stege verbunden ist. Die Breite der Ringnut sollte die Breite des Ringes um den gewünschten axialen Spreizweg übersteigen.

Für die Herstellung der Spreizelemente bestehen im Prinzip ver schiedene Möglichkeiten wie beispielsweise Druck- bzw. Spritzgießen, Kaltumformen oder dergleichen. Für eine einfache Her stellung der Spreizelemente ist es jedoch zweckmäßig, diese als Blechbiegeteile auszubilden. Die Spreizelemente können beispiels weise durch Stanzen und anschließendes Prägen hergestellt wer den. Durch Umbiegen einzelner Bereiche kann eine erhöhte Wand stärke erreicht werden. Eine solche Ausbildung ermöglicht außerdem eine radiale Verformbarkeit der Spreizelemente.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Spreizdübel, in per spektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Spreizdübels, ebenfalls in perspektivischer Dar stellung,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Spreizdübel gemäß Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Spreizdübel gemäß Fig. 3, entlang der Linie IV-IV.

Der aus Fig. 1 ersichtliche Spreizdübel besteht aus einem insge samt mit 10 bezeichneten Ankerbolzen und drei schalenförmig aus gebildeten, insgesamt mit 20 bezeichneten Spreizelementen. Der Ankerbolzen 10 weist ein in Setzrichtung vorderes Ende 11 sowie einen rückwärtigen Endbereich 12 auf, der mit einem Gewinde 13 versehen ist. Der an das vordere Ende 21 angrenzende Bereich ist mit drei über den Umfang verteilt angeordneten Ausnehmungen 14 versehen, deren Grund 15 kegelmantelförmig ausgebildet ist und sich zum vorderen Ende 11 hin der Mantelfläche des Ankerbolzens 10 nähert. Zum rückwärtigen Endbereich 12 hin schließen Ausspa rungen 16 mit achsparallel verlaufendem Grund 17 an die Ausneh mungen 14 an. Die Aussparungen 16 dienen der Aufnahme der Spreiz elemente 20, weshalb die Länge a dieser Aussparungen 16 im we sentlichen der Länge s der Spreizelemente 20 entspricht. Die Spreizelemente 20 weisen Überlappungen 21 auf und können somit in radialer Richtung elastisch verformbar ausgebildet werden. Der deutlicheren Darstellung halber ist ein Spreizelement 20 vom Ankerbolzen 10 entfernt dargestellt. Beim Spreizvorgang werden die Spreizelemente 20 gegenüber dem Ankerbolzen 10 in axialer Richtung gegen die Ausnehmungen 14 verschoben. Durch den kegel mantelförmigen Grund 15 der Ausnehmungen 14 werden die Spreiz elemente 20 dabei radial nach außen gegen die Bohrlochwandung gedrückt. Damit diese Relativverschiebung zustande kommt, sind die Spreizelemente 20 beispielsweise mit in radialer Richtung vorstehenden Vorsprüngen 22 versehen. Diese Vorsprünge 22 kommen beim Setzvorgang in Berührung mit der Bohrlochwandung und ver hindern somit, daß bei Belastung des Ankerbolzens 10 in axialer Richtung die Spreizelemente 20 mitsamt dem Ankerbolzen 10 wieder herausgezogen werden, ohne daß es zu einem Spreizvorgang kommt. Die einzelnen Spreizelemente 20 können mit dem Ankerbolzen durch Hilfsmittel wie Klebebänder, Klebstoff oder dergleichen lösbar verbunden werden.

Der aus den Fig. 2 bis 4 ersichtliche Spreizdübel entspricht in seiner Funktion im wesentlichen der in Fig. 1 dargestellten Ausführung. Der insgesamt mit 30 bezeichnete Ankerbolzen weist ebenfalls ein vorderes Ende 31 sowie einen rückwärtigen Endbe reich 32 mit einem Gewinde 33 auf. Der an das vordere Ende 31 angrenzende Bereich weist drei über den Umfang verteilt ange ordnete Ausnehmungen 34 mit kegelmantelförmigem, sich zum vor deren Ende 31 hin der Mantelfläche des Ankerbolzens 30 näherndem Grund 35 auf. Zum rückwärtigen Endbereich 32 hin schließen Aus sparungen 36 mit achsparallel verlaufendem Grund 37 an die Aus nehmungen 34 an.

Ein insgesamt mit 40 bezeichnetes Spreizelement weist in den Aussparungen 36 angeordnete Bereiche mit Überlappung 41 auf. Die Materialstärke der Spreizelemente 40 ist somit örtlich er höht. Die einzelnen Bereiche des Spreizelementes 40 sind über axial verlaufende, verformbare Stege 43 mit einer Hülse 44 ver bunden. Die Hülse 44 weist für die Montage einen Längsschlitz 45 auf und ist in einer zum rückwärtigen Endbereich 32 hin an die Aussparungen 36 anschließenden Ringnut 38 angeordnet. Das Spreizelement 40 ist somit mit dem Ankerbolzen 30 unverlierbar, jedoch axial verschiebbar verbunden. Die Funktionsweise des Spreizdübels gemäß den Fig. 2 bis 4 entspricht im wesent lichen der in Fig. 1 dargestellten Ausführung. Auch hier können die Bereiche mit Überlappung 41 in radialer Richtung elastisch verformbar ausgebildet werden. Dadurch wird verhindert, daß der Dübel beispielsweise bei nachgiebigem Aufnahmematerial mit der Zeit lose wird.

Claims

1. Spreizdübel mit zylindrischem Ankerbolzen, der an seinem rückwärtigen Endbereich mit einem Gewinde ver sehen ist und der an seinem vorderen Ende einen Spreiz bereich mit der Aufnahme von Spreizelementen dienenden, in Umfangsrichtung verteilten, sektorartigen Ausnehmun gen aufweist, deren Grund sich zum vorderen Ende hin der Mantelfläche des Ankerbolzens nähert, wobei die Spreizelemente im Querschnitt kreisringsegmentförmig ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (14, 34) einen kegelmantelförmigen Grund (15, 35) aufweisen und sich zum rückwärtigen Endbereich (12, 32) des Ankerbolzens (10, 30) hin an die Ausneh mungen (14, 34) Aussparungen (16, 36) mit kreisring segmentförmigem Querschnitt mit achsparallel verlau fendem Grund (17, 37) zur Aufnahme der Spreizelemente (20, 40) anschließen.

2. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei sich etwa je über ein Sechstel des Umfanges erstreckende Ausnehmungen (14, 34) vorgesehen sind.

3. Dübel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (a) der Aussparungen (16, 36) im wesentlichen der Länge (s) der Spreiz elemente (20, 40) entspricht.

4. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum rückwärtigen Endbereich (32) des Ankerbolzens (30) hin an die Aussparungen (36) eine Ringnut (38) anschließt.

5. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spreizelemente (20, 40) als Blech biegeteile ausgebildet sind.