CH656193A5

CH656193A5 - Spreizduebel.

Info

Publication number: CH656193A5
Application number: CH2399/82A
Authority: CH
Inventors: Armin Herb
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1982-04-21
Publication date: 1986-06-13
Also published as: ATA225082A; US4602902A; GB2101253A; FI821526A0; ES273619Y; CA1250159A; AU8414682A; BE893599A; IT8221477A0; FR2508575A1; DE3124823A1; NL8202155A; AU549403B2; MX154012A; YU125982A; GB2101253B; AT383187B; FI821526A7; FR2508575B1; FI821526L

Description

Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel zum Einsetzen in ein Bohrloch mit einer wenigstens über einen Teil ihrer Länge geschlitzten Hülse und einem sich gegen das vordere Ende erweiternden, von einem Gewindebolzen radial aufweitbaren Spreizkörper zum Spreizen der Hülse.

Dübel der obengenannten Art werden gespreizt, indem der Gewindebolzen in den Spreizkörper eingeschraubt wird. Dabei wird der Spreizkörper samt der diesen umgebenden Hülse radial aufgeweitet. Bei axialer Belastung des Spreizdübels wird durch die am Gewindebolzen angreifende Kraft der Spreizkörper mittels des Gewindebolzens in die Hülse hineingezogen und dadurch eine Nachspreizung erreicht.

Dies bedeutet, dass die Aufweitung und dadurch die Belastbarkeit des Dübels bei zunehmender Belastung bis zu einem Grenzwert stetig grösser wird.

Diese Dübel weisen jedoch einen wesentlichen Nachteil auf, welcher darin besteht, dass das Einschrauben des Gewindebolzens in den Spreizkörper sehr kraft- und zeitaufwendig ist.

Für untergeordnete Anwendungen, die keine Nachspreizung erfordern, ist es bekannt, eine Hülse durch Eintreiben eines Spreizelementes radial aufzuweiten. Das Spreizelement ist dabei beispielsweise ein sogenannter Schraubnagel. Ein solcher Schraubnagel weist ein Sägezahngewinde auf, das so ausgebildet ist, dass der Schraubnagel direkt eingeschlagen, im Bedarfsfall jedoch wieder herausgeschraubt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spreizdübel zu schaffen, der ein Schlagspreizen ermöglicht und ein Nachspreizverhalten aufweist.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass ein den Spreizkörper am Austreten aus der Hülse in Setzrichtung hinderndes Widerlager vorgesehen ist.

Durch das Widerlager wird der Spreizkörper während des Eintretens des Gewindebolzens in Setzrichtung gehalten. Der Spreizkörper kann also beim Eintreiben des Gewindebolzens nicht aus der Hülse herausgedrückt werden. Dies ist notwendig, damit eine Verbindung zwischen dem Spreizkörper und dem Gewindebolzen zustande kommen kann. Das Widerlager wirkt jedoch nur in einer Richtung, so dass der Spreizkörper mit der Hülse nicht fest verbunden ist. Bei Belastung des Gewindebolzens kann sich der damit verbundene Spreizkörper unter Aufweitung der Hülse entgegen der Setzrichtung gegenüber der Hülse verschieben. Das Nachspreizverhalten wird also durch das Widerlager nicht beeinträchtigt.

Bei gewissen Anwendungen, beispielsweise in Hohlblocksteinen, ist ein genaues Einhalten der Bohrlochtiefe nicht möglich oder nicht zweckmässig. In diesen Fällen ist es vorteilhaft, wenn das Widerlager an der Hülse angeordnet ist. Ein solches, an der Hülse angeordnetes Widerlager verhindert ausserdem, dass der Spreizkörper bei der Handhabung des Spreizdübels ausserhalb des Bohrloches aus der Hülse herausfallen und verlorengehen kann.

Das Widerlager kann verschiedenartig ausgebildet sein. Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass das Widerlager als am Spreizkörper angreifende Lappen ausgebildet ist. Die Lappen können am vorderen Ende des Spreizkörpers oder einer rückwärtig daran angeordneten Schulter angreifen. Die Ausbildung des Widerlagers als Lappen hat ausserdem den Vorteil, dass die Lappen in Nuten des Spreizkörpers eingreifen und damit eine Verdrehsicherung des Spreizkörpers gegenüber der Hülse bilden können. Bei der Montage des Spreizkörpers mit der Hülse können die Lappen mit einfachen Mitteln umgebogen und der Spreizkörper somit mit der Hülse unverlierbar verbunden werden.

Beim Eintreiben des Gewindebolzens in den Spreizkörper können erhebliche axiale Kräfte auftreten, welche durch das Widerlager aufgenommen werden müssen. Um dabei eine Verformung des Widerlagers zu verhindern, ist es zweckmässig, dass das Widerlager als radial gegen das Zentrum gerichteter Bund ausgebildet ist. Die Herstellung des Bundes kann beispielsweise durch Umbördeln erfolgen. Je nach Ausbildung der Hülse kann der Spreizkörper nachträglich von hinten in die Hülse eingeschoben werden oder muss vor dem Umbördeln des Bundes in die Hülse eingelegt werden.

Für eine einfache Herstellung des Spreizdübels ist es vorteilhaft, den Spreizkörper einteilig auszubilden. Die radiale Aufweitbarkeit des Spreizkörpers beim Eintreiben des Gewindebolzens kann beispielsweise durch einen oder mehrere radial verlaufende Schlitze erreicht werden. Durch die Elastizität des Spreizkörpers kann er sich zum Demontieren des Spreizdübels nach dem Herausschrauben des Gewindebolzens wieder in seinen Ausgangszustand zurückverformen.

Für eine optimale Aufweitung kann der Spreizkörper, gemäss einem weiteren Vorschlag, mehrteilig aus einzelnen Schalen gebildet werden. Durch die Mehrteiligkeit erfolgt dessen Aufweitung gleichmässig über den gesamten Umfang. Zum Zusammenhalten der einzelnen Schalen können diese von Federringen oder dgl. Elementen umgeben werden. Damit wird einerseits ein radiales Zurückfedern des Spreizkörpers erreicht und andererseits verhindert, dass einzelne Schalen verlorengehen. Damit zwischen dem Gewindebolzen und dem Spreizkörper eine kraftschlüssige Verbindung erfolgt, muss im Spreizkörper ein dem Gewindebolzen entsprechendes Gewinde gebildet werden. Dieses Gewinde kann entweder durch das Eintreiben der Gewindebolzen geschaffen oder vorgefertigt werden.

Im Prinzip kann eine einfache Hülse aus gerolltem Blech mit konstanter Wandstärke verwendet werden. Eine solche Hülse ergibt jedoch beim Aufweiten bzw. Einziehen des Spreizkörpers in die Hülse eine ungleichmässige Spreizung der Hülse. Die stärkste Spreizung der Hülse erfolgt dabei an ihrem vorderen Ende. In einem harten Aufnahmematerial ist es möglich, dass die rückwärtigen Bereiche der Hülse mit der

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Bohrlochwandung gar nicht in Berührung kommen. Um eine gleichmässige Aufweitung der Hülse zu erreichen, ist es daher zweckmässig, dass die Bohrung der Hülse im Bereich des Spreizkörpers sich gegen das vordere Ende erweitert. Bei gleicher Konizität des Spreizkörpers und der Bohrung der Hülse kann eine zylindrische Aufweitung der Hülse und dadurch ein gleichmässiger Spreizdruck über einen grösseren Bereich erreicht werden.

Beim Eintreiben des Gewindebolzens in den Spreizkörper wird die Hülse über das Widerlager axial belastet. Um beim Eintreiben des Gewindebolzens ein Einschieben der Hülse in das Bohrloch zu vermeiden, ist es vorteilhaft, dass die Hülse an ihrem rückwärtigen Ende einen nach aussen gerichteten Flansch aufweist. Die Hülse kann sich somit mit dem Flansch an der Bohrlochmündung bzw. an dem zu befestigenden Gegenstand axial abstützen. Der Flansch kann so ausgebildet sein, dass er im Ausgangszustand der Hülse nicht über deren Umfang hinausragt. Der Schaft des Gewindebolzens kann einen entsprechenden Wulst aufweisen, der die Hülse in verriegeltem Zustand so aufweitet, dass der Flansch über den Umfang der Hülse hinausragt. Der Flansch dient somit beim Einsetzen des Spreizdübels in ein Loch des zu befestigenden Gegenstandes als axialer Anschlag. Beim Eintreiben des Gewindebolzens wird die Hülse jedoch entriegelt, so dass der Flansch radial einfedert und nicht mehr über den Umfang des Bohrlochdurchmessers hinausragt. Dadurch wird sichergestellt, dass auftretende, in Auszugsrichtung wirkende axiale Kräfte nicht von der Hülse, sondern von einer Lastbefestigungsschulter am Gewindebolzen aufgenommen werden und dadurch ein nachspreizen ermöglicht wird.

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

Figur 1 einen erfindungsgemässen Spreizdübel, in ungespreiztem Zustand,

Figur 2 einen Querschnitt durch den in Figur 1 dargestellten Spreizdübel, entlang der Linie II-II,

Figur 3 den Spreizdübel gemäss Figur 1 in gespreiztem Zustand,

Figur 4 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemässen Spreizdübels, in perspektivischer Darstellung,

Der aus Figur 1 ersichtliche Spreizdübel besteht aus einer insgesamt mit 1 bezeichneten Hülse, einem in der Hülse 1 angeordneten, insgesamt mit 2 bezeichneten Spreizkörper und einem die Hülse 1 durchsetzenden, insgesamt mit 3 bezeichneten Gewindebolzen. Die Hülse 1 weist einen über ihre gesamte Länge verlaufenden Längsschlitz la sowie über einen Teil ihrer Länge verlaufende Schlitze lb auf. Die Bohrung lc der Hülse 1 erweitert sich im vorderen Bereich gegen das vordere Ende der Hülse 1. Am vorderen Ende weist die Hülse 1 einen radial gegen das Zentrum gerichteten Bund 1 d auf. Der Bund 1 d dient als Widerlager für den Spreizkörper 2 beim Eintreiben des Gewindebolzens 3. An ihrem rückwärtigen Ende weist die Hülse 1 einen nach aussen gerichteten Flansch le auf. Der Flansch le dient als Tiefenanschlag für die Hülse 1 beim Einsetzen in eine Durchgangsbohrung 4 einer auf einem Aufnahmematerial 5 zu befestigenden Last 6. Der Durchmesser der Durchgangsbohrung 4 entspricht dabei im wesentlichen dem Durchmesser des Bohrloches 7 im Aufnahmematerial 5. Dies ermöglicht eine sogenannte Durchsteckmontage, d.h. die Hülse 1 kann durch die zu befestigende Last 6 hindurch ins Bohrloch 7 des Aufnahmematerials 5 eingeführt werden.

Der Spreizkörper 2 ist am Umfang mit einem Nocken 2a versehen, der in den Längsschlitz la der Hülse 1 ragt und dadurch eine Verdrehsicherung des Spreizkörpers 2 gegenüber der Hülse 1 ergibt. Der Spreizkörper 2 weist einen zentralen Durchlass 2b auf, welcher am rückwärtigen Ende des

Spreizkörpers 2 mit einem Zentrieransatz 2c für den Gewindebolzen 3 versehen ist. Der Spreizkörper 2 erweitert sich gegen das vordere Ende.

Der Gewindebolzen 3 weist an seinem rückwärtigen Bereich einen Schraubenkopf mit einer Lastbefestigungsschulter 3a auf. Der vordere Bereich des Gewindebolzens 3 ist mit einem Gewinde 3b versehen. Das Gewinde 3b weist ein sägezahnförmiges Profil auf, welches ein Einschlagen des Gewindebolzens 3 in den Spreizkörper 2 ermöglicht. Der Gewindebolzen 3 weist am Schraubenkopf Mitnehmerflächen 3c für ein Verdrehen des Gewindebolzens 3 auf. Der Gewindebolzen 3 kann somit weiter in den Spreizkörper 2 eingeschraubt oder im Bedarfsfall wieder herausgeschraubt werden. Am Schaft des Gewindebolzens 3 ist ein Wulst 3d angeordnet. Der Wulst 3d wirkt mit einer Raste lf der Hülse 1 zusammen. Diese Verrastung des Gewindebolzens 3 mit der Hülse 1 erfüllt zwei Funktionen. Zum einen werden der Gewindebolzen 3 und die Hülse 1 bei der Montage als vormontierte Einheit zusammengehalten. Weiterhin wird die Hülse 1 durch den Wulst 3d in ihrem rückwärtigen Bereich radial aufgeweitet, so dass der Flansch 1 e über den Durchmesser der Durchgangsbohrung 4 hinausragt. Bei der Montage des Spreizdübels wird dieser bis zum Anschlag des Flansches le an der Oberfläche der zu befestigenden Last 6 eingeführt und hierauf der Gewindebolzen 3 bis zum Anschlag der Lastbefestigungsschulter 3a an der Oberfläche der zu befestigenden Last 6 eingeschlagen. Allfällig zwischen der Last 6 und dem Aufnahmematerial 5 bestehende Hohllagen 8 können durch Anziehen des Gewindebolzens 3 an den Mitnehmerflächen 3c überbrückt werden.

Der in Figur 2 dargestellte Querschnitt durch den Spreizdübel zeigt die mit den Schlitzen lb versehene Hülse 1 und den darin angeordneten Spreizkörper 2. Die Figur zeigt weiterhin den zur Verdrehsicherung des Spreizkörpers 2 in den Längsschlitz la der Hülse 1 ragenden Nocken 2a. Zentral im Spreizkörper 2 ist der Durchlass 2b ersichtlich. Der Spreizkörper 2 weist ferner einen der radialen Aufweitbarkeit dienenden, radialen Schlitz 2d auf.

In Figur 3 ist der Gewindebolzen 3 bis zur Anlage der Lastbefestigungsschulter 3a an der Oberfläche der zu befestigenden Last 6 in den Spreizkörper 2 eingetrieben. Der mit dem Gewinde 3b versehene Bereich des Gewindebolzens 3 hat dabei im Spreizkörper 2 ein entsprechendes Gewinde geschaffen und den Spreizkörper 2 damit auch die ihn umgebende Hülse 1 radial aufgeweitet und im Bohrloch 7 verspreizt. Der Bund ld hat dabei ein Austreten des Spreizkörpers 2 aus der Hülse 1 verhindert. Da der Wulst 3d des Gewindebolzens 3 beim Eintreiben in die Hülse 1 ausser Eingriff mit der Raste lf gelangte, ist die Hülse 1 an ihrem rückwärtigen Ende in ihren Ausgangszustand zurückgefedert. Der Flansch le ist in seinem Aussendurchmesser nun kleiner als der Durchmesser der Durchgangsbohrung 4 der zu befestigenden Last 6. Dadurch wird sichergestellt, dass an der Last 6 auftretende, entgegen der Setzrichtung wirkende Kräfte von der Lastbefestigungsschulter 3a des Gewindebolzens 3 und nicht vom Flansch le der Hülse 1 aufgenommen werden. Dadurch wird in jedem Fall ein Nachspreizverhalten des Dübels gewährleistet. Die in Figur 1 dargestellte Hohllage 8 zwischen dem Aufnahmematerial 5 und der Last 6 ist in Figur 3 durch Eintreiben des Gewindebolzens 3 bzw. durch zusätzliches Anziehen aufgehoben. Die am Gewindebolzen 3 vorhandene Hohlkehle im Bereich der Lastbefestigungsschulter 3a ermöglicht dabei ein Nachrücken des Gewindebolzens 3 gegenüber der Hülse 1. Im Bedarfsfall kann der Gewindebolzen 3 durch Aufbringen eines Drehmomentes an den Mitnehmerflächen 3c wieder aus dem Spreizkörper 2 herausgeschraubt werden. Durch auftretende, entgegen der Setzrichtung wirkende Belastungen am Gewindebolzen 3 wird der

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Spreizkörper 2 unter weiterer Aufweitung derselben in die Hülse 1 eingezogen.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführung eines erfindungsge-mässen Spreizdübels. Dieser besteht aus einer insgesamt mit 9 bezeichneten Hülse und einem insgesamt mit 10 bezeichneten Spreizkörper. Der Spreizkörper 10 besteht aus zwei Schalen 10a, 10b. Der Spreizkörper 10 wird durch zwei vor die vordere Stirnfläche des Spreizkörpers 10 ragende Lappen 9a der Hülse 9 in axialer Richtung gehalten. Die Lappen 9a sind

über Stege 9b mit der Hülse 9 verbunden. Die Stege 9b greifen in Längsnuten 10c des Spreizkörpers 10 ein und bewirken somit eine Verdrehsicherung des Spreizkörpers 10 gegenüber der Hülse 9 sowie den radialen Zusammenhalt der Schalen s 10a, 10b. Beim Eintreiben eines Gewindebolzens in den Spreizkörper 10 wirken die Lappen 9a als Widerlager, welche ein Austreten des Spreizkörpers 10 aus der Hülse 9 verhindern.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Spreizdübel zum Einsetzen in ein Bohrloch, mit einer wenigstens über einen Teil ihrer Länge geschlitzten Hülse (1) und einem sich gegen das vordere Ende erweiternden, von einem Gewindebolzen (3) radial aufweitbaren Spreizkörper (2) zum Spreizen der Hülse (1), dadurch gekennzeichnet, dass ein den Spreizkörper (2,10) am Austreten aus der Hülse (1,9) in Setzrichtung hinderndes Widerlager vorgesehen ist.

2. Spreizdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager an der Hülse (1,9) angeordnet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager als am Spreizkörper (10) angreifende Lappen (9a) ausgebildet ist.

4. Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager als radial gegen das Zentrum gerichteter Bund (ld) ausgebildet ist.

5. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (2) einteilig ausgebildet ist.

6. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (10) mehrteilig aus einzelnen Schalen (10a, 10b) gebildet ist.

7. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (lc) der Hülse (1) im Bereich des Spreizkörpers (2) sich gegen das vordere Ende erweitert.

8. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (1) an ihrem rückwärtigen Ende einen nach aussen gerichteten Flansch (le) aufweist.