DE3509624A1

DE3509624A1 - Duebel mit spreizhuelse und spreizelement

Info

Publication number: DE3509624A1
Application number: DE19853509624
Authority: DE
Inventors: Erwin 8000 München Schiefer
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1985-03-16
Filing date: 1985-03-16
Publication date: 1986-09-18

Description

Dübel mit Spreizhülse und Spreizelement
Die Erfindung betrifft einen Dübel mit Spreizhülse und Spreizelement, wobei die Spreizhülse Angriffsmittel für ein dem Einleiten einer Drehbewegung dienendes Werkzeug, ein Innengewinde zum Lastangriff sowie einen längsgeschlitzten Spreizbereich mit am Aussenumfang angeordneten Schneiden zum Herstellen einer Hinterschneidung in einer Aufnahmebohrung aufweist, und der Spreizbereich vom Spreizelement aufweitbar ist.
Ein bekannter Dübel zur sogenannten hintergreifenden Verankerung besteht aus einer Spreizhülse und einem Spreizelement. Ein in Setzrichtung vorderer, längsgeschlitzter Spreizbereich weist am Aussenumfang Schneiden auf. Im Spreizbereich verjüngt sich die Zentralbohrung in Setzrichtung.
Zum Setzen des Dübels wird dieser in eine zylindrische Aufnahmebohrung eingeführt. Unter Abstützung der Spreizhülse am Grund der Aufnahmebohrung wird dieser von einem Werkzeug Drehbewegung vermittelt und gleichzeitig ein als Zylinder ausgebildetes Spreizelement in die Zentralbohrung des Spreizbereichs vorgetrieben. Die auf diese Weise ausschwenkenden Schneiden schaffen eine in Setzrichtung sich erweiternde Hinterschneidung in der Aufnahmebohrung, die vollendet ist, wenn das Spreizelement das setzrichtungsseitige Ende des Spreizbereichs erreicht hat. In dieser gespreizten Stellung sitzt der Dübel somit formschlüssig in der Aufnahmebohrung.
Für den Einsatz in rissgefährdeten Zugzonen ist der Dübel nicht geeignet, da der aufgeweitete Spreizbereich unter Zugbelastung des Dübels gegenüber der Hinterschneidung als Keil wirkt. Dadurch wird die Rissbildung gefördert und der Schlupf des Dübels in der Aufnahmebohrung wird derart gross, dass es zum Ausfall der Verankerung kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dübel der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der sich auch zum Einsatz in rissgefährdeten Zugzonen eignet.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Spreizelement eine sich in Setzrichtung verjüngende Kegelkontur aufweist, deren kleinster Durchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser der Spreizhülse und deren grösster Durchmesser im wesentlichen dem Aussendurchmesser der Spreizhülse entspricht, und in Setzrichtung anschliessend an den Spreizbereich der Spreizhülse die Angriffsmittel für das dem Einleiten der Drehbewegung dienende Werkzeug vorgesehen sind.
Durch das Einlaufen des Spreizelementes mit sich in Setzrichtung verjüngender Kegelkontur in eine im wesentlichen zylindrische Zentralbohrung des Spreizbereichs, der sich über einen anschliessenden schlitzfreien Abschnitt am Grund einer Aufnahmebohrung abstützt, wird eine sich entgegen der Setzrichtung erweiternde Hinterschneidung geschaffen. An dem entgegen der Setzrichtung weisenden Auslauf der Hinterschneidung entsteht eine annähernd normal zur Längsachse der Aufnahmebohrung gerichtete Stützschulter für den aufgeweiteten Spreizbereich, welche an den Dübel angelegte Zugbelastungen ohne Keilwirkung für den Untergrund aufnimmt.
Der während des Setzvorganges sich am Grund der Aufnahmebohrung abstützende Abschnitt trägt zweckmässig das Innengewinde zum Lastangriff. Da der Abschnitt nicht geschlitzt ist, treten beim Drehen dessen Stirnfläche gegenüber dem Grund der Aufnahmebohrung nur vernachlässigbare Reibkräfte auf. Im Vergleich zum bekannten Dübel ist demzufolge für den Setzvorgang ein erheblich kleineres Drehmoment erforderlich. Die Reibkräfte des erfindungsgemässen Dübels lassen sich noch weitergehend verkleinern, wenn die Stirnfläche des Abschnittes über ein Lagerteil, wie beispielsweise einen Ring aus gleitfähigem Material oder eine Kugel, zum Grund der Aufnahmebohrung hin abgestützt wird.
Die Kegelkontur des Spreizelementes ist zweckmässig so gestaltet, dass einerseits das Spreizelement nach dem Einführen in den Spreizbereich durch Selbsthemmung in diesem gehalten wird und andererseits über einen möglichst kurzen Axialweg starke Aufweitung erzielt wird, um eine kurze Baulänge der Dübel zu ermöglichen. Dies wird erreicht, indem der Kegelwinkel des Spreizelementes 10 bis 400, vorzugsweise 200, beträgt.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind die Angriffsmittel durch das Innengewinde einerseits und durch einen den Einschraubweg des Werkzeugs in das Innengewinde begrenzenden Anschlag andererseits gebildet, Dies erlaubt eine sehr einfache Gestaltung des Werkzeugs in Form eines Bolzens mit endseitigem Gewindeabschnitt. Das Werkzeug wird zur Vermittlung von Drehbewegung mit dem Gewindeabschnitt in das auch dem Lastangriff dienende Innengewinde eingeschraubt und stützt sich über den Anschlag in der Spreizhülse ab.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlag als Ringschulter im setzrichtungsseitigen Auslauf des Spreizbereiches ausgebildet. An dieser Ringschulter legt sich der Auslauf des Gewindes im Uebergangsbereich zwischen Gewinde und gewindefreiem Bereich des Werkzeugs an. Ebenso ist es möglich, den Anschlag als im Bereich des setzrichtungsseitigen Endes der Spreizhülse in die Projektion der Zentralbohrung ragende Schulter auszubilden, an der das Stirnende des Werkzeugs auf läuft.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel wiedergibt, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Einen ungespreizten Dübel im Längsschnitt; Fig. 2 einen Schnitt durch den Dübel nach Fig. 1, gemäss Schnittverlauf II - II; Fig 3 den Dübel nach Fig. 1 in gesetztem Zustand, mit einem Lagerring und einem Setzwerkzeug, im Längsschnitt.
Der in Fig. 1 ingesamt mit 1 bezeichnete Dübel besteht im wesentlichen aus einer insgesamt mit 2 bezeichneten Spreizhülse und einem an diese einstückig angeformten Spreizelement 3. Letzteres weist eine sich in Setzrichtung verjüngende Kegelkontur mit einem Kegelwinkel « von etwa 200 auf und ist ebenso wie die Spreizhülse 2 von einer im wesentlichen zylindrischen Zentralbohrung 4 durchsetzt.
Die Spreizhülse 2 setzt sich aus einem Spreizbereich 5, der durch Längsschlitze 6 in Segmente unterteilt ist, und einem in Setzrichtung an den Spreizbereich 5 anschliessenden, nicht längsgeschlitzten Abschnitt 7 zusammen. Wie die Fig. 2 verdeutlicht, sind am Aussenumfang des Spreizbereichs 5 im Querschnitt sägezahnförmige Schneiden 8 angeordnet.
Der Uebergang zwischen dem Spreizbereich 5 und dem Abschnitt 7 ist mit einer aussenseitigen Einschnürung 9 versehen; der verbleibende Restquerschnitt bildet eine ein Ausschwenken des Spreizbereichs 5 erleichternde Gelenkstelle.
Der Abschnitt 7 trägt ein Innengewinde 10, das bis zum Uebergang zwischen dem Abschnitt 7 und dem Spreizbereich 5 reicht, wo ein Anschlag 11 in Form einer Ringschulter vorgesehen ist.
Zum Setzen des Dübels 1 in eine zuvor gefertigte zylindrische Aufnahmebohrung 12 in einem Untergrund 13 wird der Dübel 1 auf ein der Fig. 3 entnehmbares, insgesamt mit 14 bezeichnetes Werkzeug aufgesetzt. Letzterem werden von einem in Fig. 3 andeutungsweise erkennbaren Antriebsgerät 15 Drehbewegung und Schläge vermittelt. Das Werkzeug 14 besteht aus einer Schlaghülse 16, welche die Schläge an das Spreizelement 3 weiterleitet, und aus einem in der Schlaghülse 16 verschieblich gelagerten Bolzen 17. Der Bolzen 17 ist hinterseitig von einem Querriegel 18 durchsetzt und überragt, der zur Drehmitnahme in Längsschlitze 19 der Schlaghülse 16 einragt. Der setzrichtungsseitige Endabschnitt des Bolzens 17 trägt ein Aussengewinde 21, das in das Innengewinde 10 der Spreizhülse 2 so tief eingeschraubt ist, dass der hintere Auslauf des Aussengewindes 21 am Anschlag 11 aufsteht.
Der in ungespreiztem Zustand auf dem Werkzeug 14 sitzende Dübel 1 wird zusätzlich mit einem den Abschnitt 7 übergreifenden Lagerring 22 versehen und alsdann mit dem Werkzeug 14 in die Aufnahmebohrung 12 eingestossen, bis der Lagerring 22 am Grund der Aufnahmebohrung 12 aufsteht. Anschliessendes Einschalten des Antriebsgerätes 15 und eine manuell aufgebrachte Vorschubkraft bewirken, dass der Bolzen 17 den Dübel 1 in Drehung versetzt und gleichzeitig von der Schlaghülse 16 das Spreizelement 3, unter vorherigem Abtrennen von der Spreizhülse 2, in den Spreizbereich 5 vorgetrieben wird. Die Segmente des Spreizbereichs 5 werden dabei um die Gelenkstelle ausgeschwenkt und schaffen durch die Schneiden 8 eine sich entgegen der Setzrichtung erweiternde Hinterschneidung 23 und eine annähernd normal zur Achse der Aufnahmebohrung 12 verlaufende Stützschulter 24 für das freie Ende der ausgelenkten Segmente des Spreizbereichs 5.
Nach dem Einlaufen des Spreizelementes 3 in den Spreizbereich 5 kann das Werkzeug 14 vom Dübel 1 entnommen werden.
Das Spreizelement 3 verbleibt unter Selbsthemmung im Spreizbereich 5 und hält den Dübel 1 so in verankerter Position.
Alsdann kann der Dübel 1, beispielsweise durch Eindrehen einer Gewindestange in das Innengewinde 10, mit hohen Kräften belastet werden.

Claims

Patentansprüche 1. Dübel mit Spreizhülse und Spreizelement, wobei die Spreizhülse Angriffsmittel für ein dem Einleiten einer Drehbewegung dienendes Werkzeug, ein Innengewinde zum Lastgriff sowie einen längsgeschlitzten Spreizbereich mit am Aussenumfang angeordneten Schneiden zum Herstellen einer Hinterschneidung in einer Aufnahmebohrung aufweist, und der Spreizbereich vom Spreizelement aufweitbar ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass das Spreizelement (3) eine sich in Setzrichtung verjüngende Kegelkontur aufweist, deren kleinster Durchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser der Spreizhülse (2) und deren grösster Durchmesser im wesentlichen dem Aussendurchmesser der Spreizhülse (2) entspricht, und in Setzrichtung anschliessend an den Spreizbereich (5) der Spreizhülse (2) die Angriffsmittel für das dem Einleiten der Drehbewegung dienende Werkzeug (14) vorgesehen sind.
2. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffsmittel durch das Innengewinde (10) einerseits und durch einen den Einschraubweg des Werkzeuges (14) in das Innengewinde (10) begrenzenden Anschlag (11) andererseits gebildet sind.
3. Dübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (11) als Ringschulter im setzrichtungsseitigen Auslauf des Spreizbereichs (5) ausgebildet ist.