DE3735952A1 - Metallspreizduebel - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
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Description
Die Erfindung betrifft einen Metallspreizdübel gemäß dem Ober
begriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Metallspreizdübel dienen zur Herstellung belastbarer
Verbindungen, insbesondere zur Befestigung von Elementen und
Konstruktionen an Bauwerksteilen aus Mauerwerk oder Beton.
Es sind Metallspreizdübel bekannt, die mit Hilfe von konischen,
spiralförmigen oder exzentrischen Spreizelementen durch Längs
verschiebung oder Verdrehung gegeneinander im Bohrloch veran
kert werden.
Weiterhin sind Metallspreizdübel bekannt, die sich mit Hilfe
von federnden Elementen selbst im Bohrloch verankern. Bekannt
sind ebenfalls Metallspreizdübel, die durch Hinterschnei
dung des Bohrlochs und Aufspreizen der Dübelspitze im
Bohrloch befestigt werden. Diese technischen Lösungen sind
bei einfacher Ausführung nur begrenzt belastbar und bei
hohen Belastungsanforderungen aufwendig in der Herstel
lung. Demgegenüber wird eine gewisse Verbesserung durch
einen Metallspreizdübel erreicht, der gekennzeichnet ist
durch einen Bolzen, an dessen einem Ende ein als Anschlag
dienender Kopf und an dessen anderem Ende eine Außengewin
de ausgebildet ist, auf das eine Mutter aufschraubbar ist,
wobei das kopfseitige Ende des Bolzens zur Anordnung in
nerhalb eines Bohrlochs bestimmt ist, und durch zwischen
dem Kopf des Bolzens und der auf das Außengewinde aufge
schraubten abwechselnd angeordnete Distanz- und Spreizrin
ge, wobei die Distanzringe flach und die Spreizringe ko
nisch bzw. kegelstumpfartig ausgebildet und so angeordnet
sind, daß ihre durchmesserkleineren Enden jeweils dem Kopf
des Bolzens zugekehrt sind. Dieser Vorschlag, der dem Vor
schlag nach der GB-A-21 54 687 sehr ähnlich ist, gewähr
leistet einen sehr guten Halt des Dübels im Mauerwerk. Es
muß jedoch eine erhebliche Spannkraft aufbracht werden, um
einen ausreichende radiale Spreizung der Spreizringe und
damit Verankerung derselben im Mauerwerk zu gewährleisten.
Wohl aus diesem Grunde ist in der GB-A-21 54 687 unter
anderem vorgeschlagen, die Spreizelemente jeweils mit ei
nem durchgehenden Ringschlitz zu versehen, um die radiale
Spreizung desselben zu erleichtern. Im übrigen sind jedoch
die Spreizelemente nach der GB-A-21 54 687 nur begrenzt
wirksam, bedingt durch die fehlende radiale Abstützung
derselben am zentral angeordneten Bolzen. Auch ist der mit
dem Mauerwerk zusammenwirkende Außenrand der Spreizelemen
te so gestaltet, daß er bei radialer Spreizung nur relativ
wenig in das Mauerwerk einzudringen vermag mit der Folge
eines entsprechend begrenzten Widerstands gegen ein Aus
brechen des Spreizdübels aus dem Bohrloch bei höherer Be
lastung.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu
grunde, einen Metallspreizdübel der zuletzt genannten Art
zu schaffen, der sich durch vielseitigen Einsatz und hohe
Belastbarkeit bei einfacher Handhabung und Konstruktion
auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst, wobei die einfache Handhabung,
d.h. relativ leichte Spreizung der Spreizringe radial nach
außen durch die an den Spreizringen vorgesehenen Radial
schlitze, erreicht wird. Die hohe Belastbarkeit des erfin
dungsgemaßen Metallspreizdübels erhält man dadurch, daß im
unbelasteten Zustand der Spreizringe deren Außen- sowie
Innenrand sich jeweils etwa parallel zur Bolzenlängsachse
erstrecken. Dadurch erhält man im radial gespreizten Zu
stand der Spreizringe eine intensive Verzahnung derselben
zwischen dem Dübelbolzen einerseits und dem Mauerwerk bzw.
Bohrloch andererseits. Die Spreizringe krallen sich mit
ihrem Außen- und Innenrand am Mauerwerk sowie Dübelbolzen
regelrecht fest.
Die erfindungsgemäß noch vorgesehene Distanzbuchse erhöht
die Variabilität des Metallspreizdübels, zumal aufgrund
der beschriebenen Ausbildung der erfindungsgemäßen Spreiz
ringe nur eine relativ kleine Packung von Distanz- und
Spreizringen für einen ausreichend festen Halt des Dübels
im Bohrloch erforderlich ist. Es sei jedoch darauf hinge
wiesen, daß die Verwendung einer solchen Distanzbuchse an
sich bereits bekannt ist, z.B. aus der AT-B-3 61 744.
Zur leichten Montage des erfindungsgemäßen Metallspreizdü
bels ist der Außendurchmesser der unverspannten Spreizrin
ge geringfügig kleiner als der vorgesehene Bohrlochdurch
messer und geringfügig größer als der Außendurchmesser der
Distanzringe und der Distanzbuchse. Der Innendurchmesser
der Spreizringe, Distanzringe und Distanzbuchse entspricht
dem Schaftdurchmesser des Dübelbolzens unter Berücksichti
gung eines geringen Bewegungsspiels (Spielanpassung). Die
Dicke, die Materialqualität und der Anstellwinkel der
Spreizringe, die Dicke der Distanzringe, die Länge der Di
stanzbuchse und des Dübelbolzens sowie die Anordnung und
Anzahl der Spreizringe, Distanzringe und Distanzbuchsen
sind entsprechend den vorhandenen Bedingungen und Anforde
rungen variierbar und werden so gewählt, daß die Klemmwir
kung der Spreizringe in den dafür geeigneten Bereichen des
Bohrlochs in der erforderlichen Größe aufgebracht wird.
Durch Anziehen der Befestigungsmutter des Metallspreizdü
bels werden die Spreizringe zwischen den Distanzringen
bzw. zwischen dem Kopf des Dübelbolzen und der Distanz
buchse verspannt und durch Reduzierung des Anstellwinkels
gegenüber der Bohrlochwandung aufgespreizt. Dabei werden
die Spreizringe zwischen Bohrlochwandung und dem Schaft
des Dübelbolzens verklemmt. Bei entsprechendem Anzugsmo
ment an der Befestigung und entsprechender Härte der
Spreizringe entsteht eine kraft- und formschlüsseige Ver
bindung, die durch Zugbeanspruchung des Metallspreizdübels
noch verstärkt wird.
Von ganz besonderer Bedeutung, und zwar auch unabhängig
von der Konstruktion nach Patentanspruch 1, ist die Aus
führungsform nach Patentanspruch 2, wonach die Spreizringe
aus einem relativ spröden Material, insbesondere durchge
härtetem Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, hergestellt
sind, so daß sie unter axialer Spannung (Zusammendrückung)
in eine Vielzahl von Spreizringsegmenten auseinanderbre
chen. Dadurch wird in nicht vorhergeseher Weise eine er
heblich erhöhte Verankerung des Metallspreizdübels im
Bohrloch erreicht. Der Grund dafür dürfte wohl darin lie
gen, daß man eine intensive Verzahnung der einzelnen
Spreizringsegmente zwischen dem Dübelbolzen einerseits und
dem Mauerwerk andererseits erhält. Dies gilt vor allem für
Beton-Mauerwerk, welches mit Steinen durchsetzt ist.
Trifft ein Spreizring an einer Stelle der Bohrlochwandung
auf einen im Beton eingebetteten Stein, wird durch diesen
die Spreizwirkung des gesamten Rings begrenzt. Bricht der
Spreizring jedoch in mehrere Ringsegmente, wird nur dasje
nige Spreizringsegment am Eindringen in die Bohrlochwan
dung gehindert, welches gerade auf den erwähnten Stein
trifft. Alle übrigen Spreizringsegmente können relativ
tief in die Bohrlochwandung eindringen mit der Folge einer
entsprechend guten Verankerung. Diese Spreizringsegmente
gewährleisten also nicht nur eine kraft- sondern auch
formschlüssige Verankerung in besonders ausgeprägter Form.
Um auch an den Bruchflächen des Spreizrings eine ausrei
chende Korrosionsbeständigkeit zu erhalten, ist es vor
teilhaft, die Spreizringe aus korrosionsbeständigem Stahl,
z.B. Chromstahl der Sorte X 10 Cr13, mit relativ hohem Koh
lenstoffgehalt herzustellen.
Im Vergleich zu ungehärteten Spreizringen erhält man bei
Verwendung von gehärteten Spreizringen, die zu dem ge
wünschten Bruch führen, eine um etwa 30%-50% höhere
Auszugskraft des Dübels. Die Verankerung ist also entspre
chend erhöht. Dies gilt insbesondere für Beton-Mauerwerk.
Schließlich ist auch bei dieser Ausführungsform von nicht
unwesentlicher Bedeutung die Ausbildung des Außen- und In
nenrandes der Spreizringe, jeweils parallel zur Bohrloch
wandung bzw. zum Schacht des Dübelbolzen. Dadurch erhält
man beim Spreizen des Spreizringes den Effekt, daß sich
dieser sowohl mit seinem Innenrand als mit seinem Außen
rand am Dübelbolzen bzw. an der Bohrlochwandung regelrecht
einkrallt bzw. nach Art einer Schneide in das Material
eindringt. Dadurch wird eine besonders effektive Veran
kerung des Dübelbolzens in der Bohrlochwandung erhalten.
Um den gewünschten Bruch der Spreizringe zu begünstigen,
sind diese vorzugsweise mit sich radial erstrecken Soll
bruchstellen gemäß Patentanspruch 3 versehen.
Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele eines erfin
dungsgemäß ausgebildeten Metallspreizdübels anhand der
beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Metallspreizdü
bels gemäß Erfindung innerhalb eines Bohrlochs
im Schnitt,
Fig. 2 einen Spreizring, wie er bei der Ausführungsform
nach Fig. 1 Anwendung findet, in Draufsicht
sowie im Schnitt; und
Fig. 3 einen Teil einer zweiten Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Metallspreizdübels unter Dar
stellung eines in Ringsegmente gebrochenen
Spreizrings und der Verankerung der Ringsegmente
am Dübelschaft einerseits und Mauerwerk anderer
seits, und zwar ebenfalls im Schnitt.
Auf einem Dübelbolzen 2 mit Bolzenkopf 7 auf den einen
Seite und Gewindeansatz 8 auf den anderen Seite sind ge
wölbte oder - wie hier - konische bzw. kegelstumpfartige
Spreizringe 1, mit ihren durchmesserkleineren Enden je
weils zum Bolzenkopf 7 gerichtet, und zwischenliegende Di
stanzringe 3 so angeordnet, daß die Spreizringe 1 zwischen
dem Kopf des Dübelbolzens 2 und den Distanzringen 3 und
einer Distanzbuchse 4 über eine Befestigungslement 7 und
eine Scheibe 6 mittels einer Befestigungsmutter 5 ver
spannt werden. Die Spreizringe 1 aus Stahl sind durch ei
nen Schlitz 11 in radialer Richtung unterbrochen. Ihre äu
ßeren und inneren Begrenzungskanten verlaufen jeweils pa
rallel zum Schaft des Dübelbolzen 2 bzw. zur Bohrlochwan
dung 9.
Der Außendurchmesser der Spreizringe 1 ist im unverspann
ten Zustand geringfügig kleiner als der Bohrlochdurchmes
ser und geringfügig größer als der Außendurchmesser der
Distanzringe 3 und der Distanzbuchse 4. Durch die Distanz
buchse 4 wird die Setztiefe des Metallspreizdübels festge
legt. Durch Anziehen der Befestigungsmutter 5 wird der
axiale Abstand zwischen den Spreizringen 1 und Distanzrin
gen 3 reduziert und der Außendurchmesser der Spreizringe 1
vergrößert.
Beim Aufbringen eines entsprechenden Anzugsmoments werden
die Spreizringe 1 zwischen Bohrlochwandung 9 und Schaft
des Dübelbolzens 2 verklemmt. Das Anzugsmoment an der Be
festigungsmutter 5 und die Härte der Spreizringe 1 bewir
ken einen teilweisen Form- und Kraftschluß zwischen den
Außen- und Innenkanten der Spreizringe 1 einerseits und
der Bohrlochwandung 9 bzw. dem Schaft des Dübelbolzen 2
andererseits. Bei Zugbeanspruchung des Metallspreizdübels
wird die Haltekraft weiter bis zum Materialversagen ver
stärkt. In Fig. 1 ist der Metallspreizdübel im unverspann
ten Zustand dargestellt.
Anhand der Fig. 3 soll nun eine Ausführungsform beschrie
ben werden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Spreizringe 1 aus einem relativ spröden Material, nämlich
durchgehärtetem Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, herge
stellt sind, so daß sie unter axialer Spannung, d.h. Zu
sammendrückung zwischen dem Kopf 7 des Dübelbolzen 2 und
der Befestigungsmutter 5, in eine Vielzahl von Spreizring
segmenten 1′, 1′′ auseinanderbrechen. Die Spreizringsegmen
te 1′, 1′′ zeichnen sich, wie in Fig. 3 schematisch darge
stellt ist, durch eine intensive Verzahnung zwischen dem
Dübelbolzen 2 einerseits und dem Mauerwerk 10 andererseits
aus. Dies gilt vor allem für Beton-Mauerwerk, welches mit
Steinen 12 durchsetzt ist. Trifft ein Spreizring 1 an ei
ner Stelle der Bohrlochwandung 9 auf einen im Beton einge
betten Stein 12, wird durch diesen die Spreizwirkung des
gesamten Spreizrings begrenzt, sofern dieser einstückig
bleibt. Bricht der Spreizring 1 jedoch in mehrere Ringseg
mente, wird nur dasjenige Spreizringsegment, in Fig. 3 das
Spreizringsegment 1′, am Eindringen in die Bohrlochwandung
9 gehindert, welches gerade auf den erwähnten Stein 12
trifft. Alle übrigen Spreizringsegmente, in Fig. 3 zum
Beispiel Spreizringsegement 1′′, können relativ tief in die
Bohrlochwandung 9 eindringen mit der Folge einer entspre
chend guten Verankerung. Die Spreizringsegmente 1′, 1′′
gewährleisten also nicht nur eine kraft- sondern auch
formschlüssige Verankerung. Die Spreizringe 1 sollten auch
bei dieser Ausführungsform einen durchgehenden radialen
Schlitz entsprechend dem Schlitz 11 nach Fig. 2 aufweisen
und darüber hinaus aus durchgehärtetem Stahl bestehen, der
ausreichend spröde ist. Gleichzeitig soll der verwendete
Stahl korrosionsbeständig sein im Hinblick darauf, daß Me
tallspreizdübel sehr häufig einer unvermeidbaren Feuchtig
keit im Mauerwerk ausgesetzt sind. Die Bruchflächen zwi
schen den einzelnen Spreizringsegmenten würden andernfalls
einer erhöhten Korrosion unterliegen. Diese mögliche
Schwachstelle kann durch geeignete Materialwahl vermieden
werden. Vorzugsweise bestehen die Spreizringe aus Chrom
stahl X 10 Cr13 mit hohem Kohlenstoffgehalt.
Die vorzugsweise noch vorgesehenen radialen Spreizring-
Sollbruchstellen sind in Fig. 3 nicht dargestellt. Vor
zugsweise werden die Sollbruchstellen durch vorgegebene
Kerbnuten oder dgl. Schwachstellen gebildet. Des weiteren
sind die Sollbruchstellen etwa gleichförmig über den Um
fang der Spreizringe verteilt angeordnet, wobei bei Vor
handensein eines durchgehenden Radialschlitzes dieser die
Stelle einer Sollbruchstelle einnimmt.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale
werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie
einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Tech
nik neu sind.
- Bezugszeichenliste:
1 Spreizring
1′ Spreizringsegment
1″ Spreizringsegment
2 Dübelbolzen
3 Distanzring
4 Distanzbuchse
5 Befestigungsmutter
6 Scheibe
7 Bolzenkopf
8 Gewindeansatz
9 Bohrlochwandung
10 Mauerwerk
11 Schlitz
12 Stein
Claims (4)
1. Metallspreizdübel mit einem Bolzen (2), an dessen einem En
de ein als Anschlag dienender Kopf (7) und an dessen anderem
Ende ein Außengewinde (8) ausgebildet ist, auf das eine Mutter
(5) aufschraubbar ist, wobei das kopfseitige Ende des Bolzens
(2) zur Anordnung innerhalb eines Bohrlochs (9) bestimmt ist,
und mit zwischen dem Kopf (7) des Bolzens (2) und der auf das
Außengewinde (8) aufgeschraubten Mutter (5) abwechselnd ange
ordneten Distanz- (3) und Spreizringen (1), wobei die Distanz
ringe (3) flach und die Spreizringe (1) konisch bzw. kegel
stumpfartig ausgebildet und so angeordnet sind, daß ihre durch
messerkleineren Enden jeweils dem Kopf (7) des Bolzens (2) zu
gekehrt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spreiz
ringe (1) jeweils einen einen durchgehenden Radialschlitz
(11) aufweisen, daß im unbelasteten Zustand der Spreizrin
ge (1) deren Außen- sowie Innenrand sich jeweils etwa pa
rallel zur Bolzenlängsachse erstrecken und daß ggf. zwi
schen dem Paket, bestehend aus Distanz- (2) und Spreizrin
gen (1) und der auf das Außengewinde (8) aufgeschraubten
Mutter (5), eine Distanzbuchse (4) angeordnet ist.
2. Metallspreizdübel, insbesondere nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Spreizringe (1) aus einem
relativ spröden Material, insbesondere durchgehärtetem
Stahl mit hohem C-Gehalt hergestellt sind, so daß sie un
ter axialer Spannung (Zusammendrückung) in eine Vielzahl
von Spreizringsegmenten (1′, 1′′) auseinanderbrechen.
3. Metallspreizdübel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Spreizringe (1) jeweils mehrere,
mindestens jedoch zwei sich radial erstreckende Sollbruch
stellen, insbesondere in Form von vorgegebenen Kerbnuten
oder dgl. Schwachstellen, aufweisen, wobei der Winkelab
stand zwischen den Sollbruchstellen bzw. den Sollbruch
stellen und dem durchgehenden Radialschlitz (11) jeweils
etwa gleich groß bemessen ist.
4. Metallspreizdübel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Spreizringe (1) aus durchgehärtetem
Chromstahl, insbesondere der Sorte X10 Cr13, bestehen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873735952 DE3735952A1 (de) | 1987-02-03 | 1987-10-23 | Metallspreizduebel |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3703155 | 1987-02-03 | ||
DE19873735952 DE3735952A1 (de) | 1987-02-03 | 1987-10-23 | Metallspreizduebel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3735952A1 true DE3735952A1 (de) | 1988-10-27 |
Family
ID=25852134
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19873735952 Withdrawn DE3735952A1 (de) | 1987-02-03 | 1987-10-23 | Metallspreizduebel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3735952A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0494741A1 (de) * | 1991-01-07 | 1992-07-15 | Robert Merlyn Farwell | Ankerbolzen |
CN104500531A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-08 | 伍振成 | 一种对叠膨胀螺栓 |
CN104533909A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-22 | 伍振成 | 一种叠片式膨胀螺栓 |
-
1987
- 1987-10-23 DE DE19873735952 patent/DE3735952A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0494741A1 (de) * | 1991-01-07 | 1992-07-15 | Robert Merlyn Farwell | Ankerbolzen |
CN104500531A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-08 | 伍振成 | 一种对叠膨胀螺栓 |
CN104533909A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-22 | 伍振成 | 一种叠片式膨胀螺栓 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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