DE3413854C2

DE3413854C2 -

Info

Publication number: DE3413854C2
Application number: DE3413854A
Authority: DE
Inventors: Peter Froehlich; Armin 8027 Neuried De Herb
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1984-04-12
Filing date: 1984-04-12
Publication date: 1992-05-14
Also published as: US4611963A; DE3413854A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit hülsenförmigem, an seinem rückwärtigen Endbereich mit Mitteln zur Lastaufnahme versehenem Dübelkörper, dessen Umfangskontur an seinem vorderen, der Spreizung dienenden Bereich von einer keilförmigen Aussparung mit sich zum vorderen Ende hin verringernder Tiefe unterbrochen ist, wobei die Aussparung der Aufnahme eines teilweise in die lichte Weite des Dübelkörpers ragenden Spreizkeiles dient.

Bei Spreizdübeln lassen sich zwei verschiedene Arten der Spreizung unterscheiden. Die Vorspreizung dient dem Festlegen des Dübels und erfolgt durch einen entsprechenden Vorgang bei dessen Setzen, jedoch vor Belastung des Dübels. Die Nachspreizung erfolgt bei Belastung des Dübels und ist somit von dieser abhängig.

Neben Spreizdübeln, die entweder vor- oder nachspreizen, gibt es auch Spreizdübel, die sowohl vor- als auch nachspreizen. Zu letzterer Gruppe gehört ein bekannter Spreizdübel mit hülsenförmigem Dübelkörper. Dieser aus der DE 32 12 269 A1 bekannte Spreizdübel weist eine keilförmige Aussparung mit sich zum vorderen Ende hin verringernder Tiefe für einen teilweise in die lichte Weite des Dübelkörpers ragenden Spreizkeil auf. Die Vorspreizung dieses Dübels erfolgt mittels eines in die Hülsenbohrung eintreibbaren, sich am rückwärtigen Ende des Spreizkeiles abstützenden Stiftes. Bei axialer Zugbelastung an der Dübelhülse kann sich diese gegenüber dem Spreizkeil unter Nachspreizung axial verschieben.

Dieser bekannte Spreizdübel ist einfach in der Herstellung und Anwendung, weist jedoch einen bedeutenden Nachteil auf, welcher darin besteht, daß infolge des keilförmigen Spreizelementes die Verspreizung lediglich in einer durch die Längsachse des Dübels verlaufenden Ebene erfolgt. Der für einen genügenden Verankerungswert erforderliche Spreizdruck kann dabei die Druckfestigkeit des Aufnahmematerials überschreiten. Insbesondere bei Anwendungen mit geringem Randabstand kann dies zu Absprengungen führen. Bei Befestigungen in der Zugzone eines Bauwerkes können Risse auftreten, welche bei entsprechender Anordnung des Spreizdübels ein Nachspreizen verhindern und somit zu einem Ausfall des Dübels führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spreizdübel zu schaffen, der sowohl vor- als auch nachspreizbar ist und eine gleichmäßige Verteilung des Spreizdruckes über den Umfang gewährleistet.

Gemäß Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die verbleibende Umfangskontur des Dübelkörpers im Spreizbereich eine Ringnut mit sich wenigstens teilweise zum vorderen Ende hin verringernder Tiefe für ein im wesentlichen ringförmiges Spreizsegment aufweist, das mit einer axialen Anschlagschulter für den Spreizkeil versehen ist und daß das zum rückwärtigen Dübelende hinweisende Ende des Spreizkeils von einem Setzwerkzeug beaufschlagbar ist.

Der erfindungsgemäße Spreizdübel weist somit über seinen Umfang verteilt zwei unterschiedliche Spreizelemente auf. Während das keilförmige Spreizelement vor allem für das Vorspreizen des Dübels vorgesehen ist, dient das ringförmige Spreizsegment hauptsächlich der Nachspreizung und ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung des Spreizdruckes über den Umfang. Aufgrund der Anschlagschulter nimmt jedoch auch das Spreizsegment an der Vorspreizung des Dübels teil. Durch dieses Vorspreizen wird sichergestellt, daß bei Belastung des Dübels ein Nachspreizen auftritt.

Für das Anordnen der Anschlagschulter am Spreizsegment bestehen verschiedene Möglichkeiten. Eine zweckmäßige Ausführung besteht darin, daß in die keilförmige Aussparung ragende Bereiche des Spreizsegmentes die Anschlagschulter für den Spreizkeil bilden. Durch die in die keilförmige Aussparung ragenden Bereiche des Spreizsegmentes wird dieses gleichzeitig unverlierbar mit dem Dübelkörper verbunden. Die Bereiche sind jedoch vor allem in radialer Richtung verformbar, so daß sie das Aufweiten des Spreizsegmentes nicht behindern.

Eine einfache und vorteilhafte Ausführung des Spreizsegmentes besteht darin, daß die Anschlagschulter am rückwärtigen Ende des Spreizsegmentes angeordnet ist. In der einfachsten Ausführung kann das Spreizsegment somit als längsgeschlitzter Ring ausgebildet werden.

Für eine kompakte Ausbildung des Spreizdübels ist es zweckmäßig, die Anschlagschulter gegenüber dem rückwärtigen Ende des Spreizsegmentes in Setzrichtung versetzt anzuordnen. Durch eine solche Anordnung der Anschlagschulter wird eine kürzere, kompaktere Ausbildung des Spreizdübels ermöglicht. Da das Spreizsegment vorzugsweise als Stanz-Biegeteil ausgebildet ist, bedeutet dies praktisch keinen Mehraufwand und ergibt außerdem eine Materialeinsparung.

Der Spreizkeil und das Spreizsegment können auf unterschiedliche Art zueinander angeordnet sein. Eine vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, daß sich das Spreizsegment in ungespreiztem Zustand des Spreizdübels am Spreizkeil abstützt. Durch diese Anordnung wird beim Vorspreizen bereits zu Beginn sowohl der Spreizkeil als auch das Spreizsegment in eine Spreizstellung verschoben. Dies ermöglicht einen geringen Vorspreizweg und außerdem bereits zu Beginn des Verspreizens die Erzeugung eines Spreizdruckes über den gesamten Umfang.

Die Anforderungen an das Verhalten des Dübels beim Vor- und Nachspreizen sind unterschiedlich. So soll beispielsweise beim Vorspreizen mit einem relativ geringen axialen Spreizweg eine große radiale Aufspreizung erzeugt werden. Andererseits sollen beim Nachspreizen erhebliche Spreizkräfte entstehen. Um dies zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, daß die Anschlagschulter des Spreizsegmentes in ungespreiztem Zustand des Spreizdübels gegenüber dem vorderen Ende des Spreizkeils in Setzrichtung versetzt angeordnet ist. Durch diesen axialen Abstand der Anschlagschulter vom vorderen Ende des Spreizkeils ist es möglich, daß das Vorspreizen des Dübels hauptsächlich durch den Spreizkeil erfolgt. Je nach Anforderungen, Bohrlochtoleranzen oder dgl. kann des Spreizsegment im letzten Bereich des Verschiebeweges des Spreizkeiles ebenfalls verschoben werden oder bis zu Beginn des Nachspreizens in seiner Ausgangslage verbleiben.

Für eine einfache Herstellung des Dübelkörpers ist es vorteilhaft, den Grund der Ringnut wenigstens teilweise durch eine zum vorderen Ende hin konische Erweiterung des Dübelkörpers zu bilden. Eine solche konische Erweiterung läßt sich ohne großen Werkzeugaufwand herstellen. Die Konizität kann sich über die gesamte Breite der Ringnut erstrecken oder in Setzrichtung an einen zylindrischen Bereich des Dübelkörpers anschließen. Letzteres ermöglicht wiederum eine sehr einfache Herstellung des Spreizsegmentes, indem dieses über seine gesamte Länge eine konstante Dicke aufweisen kann.

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

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Spreizdübel, in ungespreiztem Zustand, im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den in Fig. 1 gezeigten Dübel, entlang der Linie II-II,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Dübel, entlang der Linie III-III,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des in Fig. 1 dargestellten, ringförmigen Spreizsegmentes,

Fig. 5 den Dübel gemäß Fig. 1 in gesetztem Zustand, nach dem Vorspreizen,

Fig. 6 den Dübel gemäß Fig. 5, nach erfolgtem Nachspreizen.

Der aus den Fig. 1 bis 6 ersichtliche Spreizdübel weist einen insgesamt mit 1 bezeichneten, hülsenförmigen Dübelkörper mit einem in Setzrichtung vorderen Ende 1a und einem in Setzrichtung rückwärtigen Ende 1b auf. Der Dübelkörper 1 wird über einen Großteil seiner Länge durch eine vom rückwärtigen Ende 1b ausgehende, gestufte Sacklochbohrung 1c durchsetzt. Der rückwärtige Bereich der Sacklochbohrung 1c ist mit einem Innengewinde 1d versehen. Das Innengewinde 1d dient als Mittel zur Lastaufnahme. Anstelle des Innengewindes 1d kann der Dübelkörper 1 jedoch auch mit einem Außengewinde, einem Flansch oder dergleichen Mitteln zur Lastaufnahme versehen sein. Im mittleren bis vorderen Bereich ist der Dübelkörper 1 mit einer keilförmigen Aussparung 1e versehen, deren Tiefe sich zum vorderen Ende 1a hin verringert. In der Aussparung 1e ist ein Spreizkeil 2 axial verschiebbar angeordnet. Ein Teil des Spreizkeils 2 ragt in die Sacklochbohrung 1c des Dübelkörpers 1. In dem an das vordere Ende 1a angrenzenden Bereich ist der Dübelkörper 1 mit einer sich über die verbleibende Umfangskontur erstreckenden Ringnut 1f versehen, deren Tiefe sich zum vorderen Ende 1a hin ebenfalls verringert. In der Ringnut 1f ist ein insgesamt mit 3 bezeichnetes, ringförmiges Spreizsegment angeordnet. Das Spreizsegment 3 weist eine axiale Anschlagschulter 3a für den Spreizkeil 2 auf. Die Anschlagschulter 3a ist an in die Aussparung 1e ragenden Bereichen 3b des Spreizsegmentes 3 angeordnet. Die Anschlagschulter 3a ist gegenüber dem rückwärtigen Ende des Spreizsegmentes 3 in Setzrichtung versetzt. Durch diese axiale Versetzung der Anschlagschulter 3a können sich der Spreizkeil 2 und das Spreizsegment 3 axial teilweise überlappen, was eine kompaktere Bauweise des Spreizdübels ermöglicht.

Der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt durch den Dübel zeigt die in die Aussparung 1e ragenden Bereiche 3b des Spreizsegmentes 3. Wie der in Fig. 3 dargestellte Querschnitt zeigt, kann sich der Spreizkeil 2 einerseits am Dübelkörper 1 und vor Beginn des Spreizvorganges auch an den in axialer Richtung verlaufenden Längskanten 3c des Spreizsegmentes 3 abstützen. Aus Fig. 4 ist die axiale Versetzung der Anschlagschulter 3a gegenüber dem rückwärtigen Ende des Spreizsegmentes 3 besonders deutlich ersichtlich.

In den Fig. 5 und 6 ist der Spreizdübel in ein Bohrloch 4a eines insgesamt mit 4 bezeichneten Aufnahmematerials eingesetzt. Die Tiefe des Bohrloches 4a ist so auf die Länge des Dübelkörpers 1 abgestimmt, daß bei dem in Fig. 5 dargestellten Spreizvorgang der Bohrlochgrund 4b als axialer Anschlag für den Dübelkörper 1 dient. Der Spreizkeil 2 wird dabei mittels eines in die Sacklochbohrung 1c eingeführten, dornförmigen Setzwerkzeuges 5 gegenüber dem Dübelkörper 1 in Richtung des Bohrlochgrundes 4b vorgetrieben. Dabei gelangt er nach Überwindung des in Fig. 1 gezeigten, axialen Abstandes zwischen dem vorderen Ende des Spreizkeiles 2 und der Anschlagschulter 3a am Spreizsegment 3 zur Anlage. Wird der Spreizkeil 2 noch weiter eingetrieben, so wird dabei über die Anschlagschulter 3a auch das Spreizsegment 3 gegenüber dem Dübelkörper 1 in Spreizstellung verschoben. Diesen Vorgang nennt man Vorspreizung.

In Fig. 6 ist ein Bauteil 6 mittels einer in das Innengewinde 1d eingeschraubten Schraube 7 mit dem Dübelkörper 1 verbunden. Tritt nun am Bauteil 6 eine entgegen der Setzrichtung wirkende Belastung auf, so kann dabei der Dübelkörper 1 mit dem Bauteil 6 und der Schraube 7 unter weiterer Aufweitung des Spreizsegmentes 3 und des Spreizkeiles 2 teilweise aus dem Bohrloch 4a herausgezogen werden. Dieser Vorgang wird in der Fachsprache als Nachspreizung bezeichnet. Die Nachspreizung ist dabei direkt von der Größe der am Dübelkörper 1 auftretenden Belastung abhängig. Durch die unterschiedliche Ausbildung der beiden Spreizelemente, d. h. des Spreizkeiles 2 und des Spreizsegmentes 3, können die jeweiligen Neigungswinkel der Auflaufflächen optimal den Bedürfnissen angepaßt werden.

Claims

1. Spreizdübel mit hülsenförmigem, an seinem rückwärtigen Endbereich mit Mitteln zur Lastaufnahme versehenem Dübelkörper, dessen Umfangskontur an seinem vorderen, der Spreizung dienendem Bereich von einer keilförmigen Aussparung mit sich zum vorderen Ende hin verringernder Tiefe unterbrochen ist, wobei die Aussparung der Aufnahme eines teilweise in die lichte Weite des Dübelkörpers ragenden Spreizkeiles dient, dadurch gekennzeichnet, daß die verbleibende Umfangskontur des Dübelkörpers (1) im Spreizbereich eine Ringnut (1f) mit sich wenigstens teilweise zum vorderen Ende (1a) hin verringernder Tiefe für ein im wesentlichen ringförmiges Spreizsegment (3) aufweist, das mit einer axialen Anschlagschulter (3a) für den Spreizkeil (2) versehen ist und daß das zum rückwärtigen Dübelende hinweisende Ende des Spreizkeils (2) von einem Setzwerkzeug (5) beaufschlagbar ist.

2. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die keilförmige Aussparung (1e) ragende Bereiche (3b) des Spreizsegmentes (3) die Anschlagschulter (3a) für den Spreizkeil (2) bilden.

3. Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagschulter (3a) am rückwärtigen Ende des Spreizsegmentes (3) angeordnet ist.

4. Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagschulter (3a) gegenüber dem rückwärtigen Ende des Spreizsegmentes (3) in Setzrichtung versetzt angeordnet ist.

5. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Spreizsegment (3) in ungespreiztem Zustand des Spreizdübels am Spreizkeil (2) abstützt.

6. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagschulter (3a) des Spreizsegmentes (3) in ungespreiztem Zustand des Spreizdübels gegenüber dem vorderen Ende des Spreizkeils (2) in Setzrichtung versetzt angeordnet ist.

7. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund (1g) der Ringnut (1f) wenigstens teilweise durch eine zum vorderen Ende (1a) hin konische Erweiterung des Dübelkörpers (1) gebildet wird.