Spreizdübel

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Ein derartiger Spreizdübel ist bekannt aus der EP 0823 562 A1. Der bekannte Spreizdübel ist hülsenförmig mit einem ihn durchsetzenden Längsloch, das sich in einem vorderen Bereich des Spreizdübels verjüngt. Durch einander kreuzende, am vorderen Ende des Spreizdübels offene Längsschlitze ist ein vorderer Bereich des Spreizdübels in Spreizzungen unterteilt. Der die Längsschlitze aufweisende vordere Bereich bildet einen Spreizbereich, der zur Verankerung des Spreizdübels in einem Bohrloch durch Einbringen eines Spreizdorn aufspreizbar ist. Der Spreizbereich, d.h. die Längsschlitze, können länger als der Bereich sein, in dem sich das Längsloch verjüngt. Zur Befestigung eines Gegenstands weist das Längsloch des bekannten Spreizdübels ein Innengewinde auf.

Zur Verankerung muss der bekannte Spreizdübel in ein Bohrloch eingetrieben werden, was normalerweise durch Hammerschläge erfolgt, die auch mittels eines elektrischen Schlagwerkzeugs wie beispielsweise eines Bohrhammers auf den Spreizdübel ausgeübt werden können. Anschließend wird der Spreizdübel aufgespreizt, was durch Hammerschläge auf den Spreizdorn erfolgt, der im Längsloch des Spreizdübels aufgenommen ist. Die Hammerschläge werden mit

einem Einschlagdorn, also einer Art Durchschlag, auf den Spreizdorn im hülsenförmigen Spreizdübel übertragen.

Aufgabe der Erfindung ist einen Spreizdübel der vorstehend erläuterten Art vorzuschlagen, dessen Verankerung in einem Bohrloch vereinfacht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Spreizdübel weist einen Ring als Einschlagsperre auf, der mit dem Innengewinde des Spreizdübels in Eingriff steht und den Spreizdorn im Spreizdübel rückhält. Der Rückhalt ist so groß, dass sich der Spreizdübel durch Schläge auf den Spreizdorn in ein Bohrloch eintreiben lässt, ohne dass sich der Spreizdorn im Spreizdübel verschiebt und den Spreizdübel aufspreizt. Ist der Spreizdübel in das Bohrloch eingetrieben, lässt sich der Rückhalt des die Einschlagsperre bildenden Rings durch weitere Schläge auf den Einschlagdorn überwinden und durch Einbringen des Spreizdorn in den Spreizbereich der Spreizdübel aufspreizen und im Bohrloch verankern. Einen zum Eintreiben des Spreizdorns in den Spreizbereich notwendigen Widerhalt erhält der Spreizdübel beispielsweise durch einen trichterförmigen oder sonstigen, sich aufweitenden Kragen an seinem hinteren Ende, der an einer Bohrlochmündung aufsitzt, wenn der Spreizdübel in das Bohrloch eingetrieben ist. Die Erfindung ermöglicht die Verankerung des Spreizdübels in einem Bohrloch durch fortgesetzte Schläge auf den im hülsenförmigen Spreizdübel aufgenommen Spreizdorn, wobei die Schläge auf den Spreizdorn zunächst das Eintreiben des Spreizdübels in das Bohrloch und anschließend das Aufspreizen des Spreizdübels bewirken. Zum Eintreiben des Spreizdübels in das Bohrloch müssen keine Schläge unmittelbar auf den Spreizdübel ausgeübt werden. Die Schlagenergie wird vom Spreizdorn über den die Einschlagsperre bildenden Ring, der mit dem Innengewinde des Spreizdübels in Eingriff steht, auf den Spreizdübel übertragen.

Als Einschlagsperre sieht eine Ausgestaltung der Erfindung einen Kunststoffoder Gummiring vor, insbesondere ist ein O-Ring vorgesehen, wie er als Dichtring gebräuchlich ist. Ein O-Ring ist ein preisgünstiges Massenteil.

Das Längsloch einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spreizdübels weist eine stufenartige Querschnittsverengung von hinten nach vorn am übergang zum Spreizbereich oder im Spreizbereich auf. Stufenartig bedeutet, dass die Querschnittsverengung axial kurz ist, sie kann trotzdem konisch, beispielsweise nach Art einer Fase sein. Die konische Verengung des Längslochs im Spreizbereich beginnt also nicht mit dem Querschnitt des Längslochs im hinteren Bereich des Spreizdübels, sondern mit einem kleineren Querschnitt. Im hinteren Bereich des Spreizdübels weist das Längsloch einen größeren Querschnitt auf. Das ermöglicht einen vergleichsweise großen Innenquerschnitt des Spreizdübels im hinteren Bereich für das Innengewinde mit entsprechend großem Durchmesser und trotzdem vergleichsweise dicke, massive und stabile Spreizzungen, die sich mit einem dünnen Spreizdorn aufspreizen lassen. Die Verengung des Längslochs im Spreizbereich ist beispielsweise konisch.

Ebenfalls weist der Spreizdorn eine stufenartige Querschnittsverjüngung von hinten nach vorn auf. Der verjüngte Bereich ist zum Einbringen zwischen die Spreizzungen zum Aufspreizen des Spreizdübels vorgesehen. Der verjungte Bereich des Spreizdorns weist einen konstanten Querschnitt auf, ist also beispielsweise zylindrisch, und wird hier zur eindeutigen Bezeichnung als Haltebereich bezeichnet. Der konstante Querschnitt des Spreizdorns im Haltebereich, der sich bei aufgespreiztem Spreizdübel zwischen den Spreizzungen befindet, hat den Vorteil, dass die Spreizzungen über ihre gesamte Länge am Spreizdorn anliegen und von diesem über ihre gesamte Länge aufgespreizt gehalten und abgestützt werden. Weiterer Vorteil des konstanten Querschnitts des Spreizdorns im Haltebereich, der sich bei aufgespreiztem Spreizdübel zwischen den Spreizzungen befindet, ist, dass die aufgespreizten Spreizzungen den Spreizdorn nicht aus dem Spreizbereich herausdrücken. Eine Wand des Bohrlochs, in dem der Spreizdübel aufgespreizt und verankert ist, drückt die Spreizzungen nach innen. Verjüngt sich der Spreizdorn beispielsweise an seiner Spitze zwischen den Spreizzungen, ist der von den Spreizzungen auf den Spreizdorn ausgeübte Druck nicht nur nach innen, sondern auch nach hinten, also im Sinne eines Herhausdrückens des Spreizdorns aus dem

Spreizbereich gerichtet. Durch den konstanten Querschnitt des Haltebereichs des Spreizdorns üben die von der Wand des Bohrlochs nach innen gedrückten Spreizzungen keine Kraft in Längsrichtung des Spreizdübels aus. Der Halt des Spreizdorns im aufgespreizten Spreizdübel ist verbessert, insbesondere bei Vibrationen oder dgl. besteht keine Tendenz den Spreizdorn aus dem Spreizbereich herauszudrücken.

Der größere Querschnitt des Spreizdorns hinter dem Haltebereich erhöht seine Stabilität insbesondere gegen Knicken oder Bruch beim Einbringen zwischen die Spreizzungen zum Aufspreizen des Spreizdübels.

An seinem vorderen Ende geht der Haltebereich in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung in eine umlaufende, ballige Spreizfläche über mit der sich der Spreizdorn nach vorn hin verjüngt. Beim Einbringen zwischen die Spreizzungen zum Aufspreizen des Spreizdübels liegen die Spreizzungen tangential an der balligen Spreizfläche des Spreizdorns an. Das Gleitverhalten des Spreizdorns im Spreizdübel ist verbessert, es besteht nicht die Gefahr eines „Schabens" des Spreizdorns an den Innenseiten der Spreizzungen beim Aufspreizen. Außerdem ist der Flächendruck und damit die Gefahr eines „Fressens", also eines Kaltverschweißens, verringert. Eine Gleitbeschichtung oder Schmierung des Spreizdoms erübrigt sich.

Als günstig hat sich eine ballige Spreizfläche erwiesen, deren Mantellinien elliptisch sind, also eine Spreizfläche mit der Form eines Ellipsoids oder Rotationsellipsoids.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Verliersicherung für den Spreizdorn im Spreizdübel vor. Die Verliersicherung hält den Spreizdorn bei nicht aufgespreiztem Spreizdübel in diesem. Die Verliersicherung kann beispielsweise ein Gummi- oder Kunststoffring sein, der beispielsweise an der stufenartigen Querschnittsverjüngung auf den Spreizdorn aufgesetzt ist. Auch eine Kunststoff- oder Pappscheibe oder ein Gummi- oder Kunststoffring, der hinter dem Spreizdorn im Längsloch des Spreizdübels angeordnet ist, kann als Verliersicherung dienen.

Diese Ausgestaltung kommt insbesondere in Betracht, wenn der Spreizdübel ein Innengewinde an seinem hinteren Ende aufweist, in das die Verliersicherung eingreift. Die Verliersicherung hält den Spreizdorn in entgegengesetzter Richtung wie der die Einschlagsperre bildende Ring. Beide halten den Spreizdorn bei nicht aufgespreiztem Spreizdübel. Die Verliersicherung hält den Spreizdorn gegen ein Herausfallen aus dem hinteren Ende des Spreizdübels wogegen der die Einschlagsperre bildende Ring den Einschlagdorn gegen eine Bewegung zum vorderen Ende des Spreizdübels in den Spreizbereich hält und ein vorzeitiges Aufspreizen vermeidet. Vorzeitig bedeutet ein Aufspreizen des Spreizdübels beim Eintreiben in ein Bohrloch. Die von dem die Einschlagsperre bildenden Ring vom Spreizdorn auf den Spreizdübel zu übertragende Kraft kann ein mehrfaches höher sein als die Kraft der Verliersicherung, die letzten Endes nur das Gewicht

zum Eintreiben des Spreizdübels in ein Bohrloch erforderliche Kraft vom Spreizdorn auf den Spreizdübel übertragen, wobei das Aufbringen dieser Kraft durch Hammerschläge vorgesehen ist.

Der Haltebereich des Spreizdorns mit dem konstanten Querschnitt ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung mindestens so lang wie die konische Verengung im Spreizbereich des Spreizdübels. Ist der Spreizdorn wie vorgesehen zum Aufspreizen des Spreizdübels vollständig in den Spreizdübel eingebracht, steht der Spreizdorn vorn aus dem Spreizdübel vor, seine ballige Spreizfläche befindet sich vor den Spreizungen des Spreizdübels. Dadurch wird verhindert, dass eine Wand eines Bohrlochs, in dem der Spreizdübel aufgespreizt ist, die Spreizzungen vor dem Spreizdorn zusammendrückt, so dass sie eine nach innen und hinten gerichtete Kraft auf den Spreizdorn ausüben, die den Spreizdorn im Sinne eines Herausdrückens aus dem Spreizbereich beaufschlagen würde. Die ausreichende Länge des Haltebereichs des Spreizdorns mit dem konstanten Querschnitt vermeidet eine nach hinten gerichtete Kraft der von der Wand des Bohrlochs nach innen gedrückten Spreizzungen auf den Spreizdorn und verbessert dadurch den Halt des Spreizdorns im aufgespreizten Spreizdübel.

Zur Verankerung in verschieden harten Ankergründen sieht eine Ausgestaltung der Erfindung zwei oder auch mehr Spreizdorne vor, deren Haltebereiche verschieden große Querschnitte aufweisen. In einem Ankergrund niedriger Festigkeit wie beispielsweise Gasbeton wird ein Spreizdorn in den Spreizdübel eingebracht, dessen Haltebereich einen großen Querschnitt aufweist. Dadurch werden die Spreizzungen stark aufgespreizt. In einem Ankergrund hoher Festigkeit, beispielsweise in Beton, wird ein Spreizdorn in den Spreizdübel eingebracht, dessen Haltebereich einen kleinen Querschnitt aufweist. Die Aufspreizung der Spreizzungen ist geringer, der Spreizdorn lässt sich leichter bzw. überhaupt zwischen die Spreizzungen einbringen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Zentriereinrichtung für ein Einsen lagwerkzeug am hinteren FnH ^p des Spreizdoms vor Dabei kann es sich beispielsweise um eine kegelförmige Ansenkung handeln, in die eine komplementäre Zentriereinrichtung eines Eintreibwerkzeugs, beispielsweise eines Elektrohammers, eingreift. Die Zentriereinrichtung zentriert das Eintreibwerkzeug beim Eintreiben des Spreizdoms in den Spreizdübel und wirkt einem seitlichen Abrutschen entgegen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Spreizdübel im Achsschnitt;

Figur 2 den Spreizdübel aus Figur 1 mit eingebrachtem Spreizdorn; und

Figur 3 eine vergrößerte Einzelheit des Spreizdübels aus Figur 2.

Der in Figur 1 dargestellte Spreizdübel 1 gemäß der Erfindung weist im Wesentlichen die Form eines zylindrischen Hohlbolzens mit einer kleinen, trichterförmigen Aufweitung 2 an einem hinteren Ende auf, die auch als Flansch auf- gefasst werden kann. Ausgehend von einem vorderen, in der Zeichnung rechten Ende weist der Spreizdübel 1 zwei einander rechtwinklig kreuzende Schlitze 3

auf, die sich in Axialebenen des Spreizdübels 1 befinden, den Spreizdübe! 1 quer durchsetzen und sich über etwa 1/3 der Länge des Spreizdübels 1 erstrecken. Die Schlitze 3 unterteilen den vorderen Bereich in Spreizzungen 4, der vordere, die Schlitze 3 und die Spreizzungen 4 aufweisende Bereich des Spreizdübels 1 bildet einen Spreizbereich 5.

Der Spreizdübel 1 weist ein zylindrisches Längsloch 6 auf, das am hinteren Ende des Spreizdübels 1 offen ist und sich bis in einen mittleren Bereich der Spreizzungen 4 erstreckt. Dort verengt sich das Längsloch 6 mit einer hohlrunden Ringstufe 7 auf einen kleineren Durchmesser und von dort aus weiter mit einer konischen Verengung 8, die sich etwa über eine vordere Hälfte der Spreizzungen 4 erstreckt und am vorderen Ende des Spreizdübels 1 offen ist. In einem hinteren Bereich weist das Länπsloch ß ein Innengewinde 9 auf

An seinem Außenumfang weist der Spreizdübel 1 eine umlaufende Nut 18 mit einem flachen, sägezahnförmigen Querschnitt auf. Die Nut 18 erstreckt sich ungefähr von einem hinteren Ende der konischen Verengung 8, also ungefähr von der Ringstufe 7 des Längslochs 6 nach hinten und läuft an einem hinteren Ende des Spreizbereichs 5, also an einem hinteren Ende der Schlitze 3 und der Spreizzungen 4, flach aus. Am vorderen Ende weist die Nut 18 eine Nutwange 19 in einer Radialebene des Spreizdübels 1 auf, mit der die Nut 18 scharfkantig in die Umfangsfläche des Spreizdübels 1 übergeht. Durch die Nut 18 weist der Spreizdübel 1 eine Querschnittsschwächung seiner Spreizzungen 4 im Bereich der konischen Verengung 8 des Längslochs 6 des Spreizdübels 1 auf.

Zum Aufspreizen weist der Spreizdübel 1 den in Figur 2 dargestellten Spreizdorn 10 auf. Der Spreizdorn 10 weist einen Haltebereich 11 mit konstantem Querschnitt auf, im Ausführungsbeispiel ist er dem Querschnitt des Längslochs 6 an- gepasst zylindrisch. Der Haltebereich 11 ist länger als die konische Verengung 8 des Spreizdübels 1. Ein Durchmesser des zylindrischen Haltebereichs 11 entspricht dem größeren Durchmesser der konischen Verengung 8. Vom geht der Haltebereich 11 des Spreizdorns 10 in eine umlaufende, ballige Spreizfläche 12 über. Im Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Spreizfläche 12 elliptische

Mantellinien auf, sie ist also ein Rotationsellipsoid. Am hinteren Ende des Haltebereichs 11 vergrößert sich der Spreizdorn 10 mit einer Ringstufe 13 auf einen größeren Durchmesser, der dem Durchmesser des Längslochs 6 des Spreizdübels 1 entspricht. Am hinteren Ende weist der Spreizdorn 10 eine Ansenkung als Zentriereinrichtung 14 für ein nicht dargestelltes Einschlagwerkzeug auf. Hinter dem Spreizdorn 10 ist eine Papp- oder Kunststoff Scheibe 15 als Verliersicherung für den Spreizdom 10 in den Spreizdübel 1 eingesetzt, die klemmend oder auch leicht rastend im Innengewinde 9 des Spreizdübels 1 hält.

Zur Verankerung in einem Bohrloch in einem nicht dargestellten Ankergrund wie beispielsweise Beton wird der Spreizdübel 1 in das Bohrloch eingebracht, bis seine Aufweitung 2 an einer Mündung des Bohrlochs anliegt. Der Spreizdübel 1 kann wie üblich durch Hammerschläge auf sein hinteres Ende _: also auf die Aufweitung 2 in das Bohrloch eingetrieben werden. Die Hammerschläge können manuell oder maschinell mit einem elektrischen Hammer, auch einem Bohrhammer, ausgeübt werden. Vorzugsweise werden die Hammerschläge nicht auf den Spreizdübel 1 , sondern auf den in ihm befindlichen Spreizdorn 10 ausgeübt. Dazu ist ein Durchschlag oder ein sonstiges, Stangen- oder dornförmiges Werkzeug zur übertragung der Schlagenergie notwendig (nicht dargestellt). Um die Schlagenergie vom Spreizdorn 10 auf den Spreizdübel 1 zu übertragen, weist der Spreizdübel 1 eine Einschlagsperre auf, die in Vergrößerung in Figur 3 zu sehen ist. Als Einschlagsperre weist der Spreizdübel 1 einen Ring 21 auf, der in das Innengewinde 9 des Spreizdübels 1 eingreift. Der Ring 21 umschließt den Haltebereich 11 des Spreizdorns 10 und liegt an dessen Ringstufe 13 an, an der sich der Spreizdorn 10 vom Durchmesser des Haltebereichs 11 auf den größeren Durchmesser des Längslochs 6 des Spreizdübels 1 vergrößert. Der Spreizdorn 10 überträgt die auf ihn ausgeübten Hammerschläge über den die Einschlagsperre bildenden Ring 21 , der mit dem Innengewinde 9 des Spreizdübels 1 in Eingriff steht, auf den Spreizdübel 1 , so dass durch Hammerschläge auf den Spreizdorn 10 der Spreizdübel 1 in das Bohrloch eintreibbar ist. Der die Einschlagsperre bildende Ring 21 kann beispielsweise ein Gummi- oder Kunststoffring sein, im Ausführungsbeispiel wird

ein O-Ring 21 , als Einschlagsperre verwendet. Solche O-Ringe finden ansonsten als Dichtringe Verwendung.

Der Spreizdübel 1 ist vollständig in das Bohrloch eingebracht, wenn seine trichterförmige Aufweitung 2 an seinem hinteren Ende an einer Mündung des Bohrlochs anliegt. Die Aufweitung 2 hält den Spreizdübel 1 gegen ein tieferes Eintreiben in das Bohrloch. Durch weitere Hammerschläge auf den Spreizdorn 10 lässt sich jetzt der die Einschlagsperre bildende Ring 21 überwinden, er schert beispielsweise ab oder wird außer Eingriff vom Innengewinde 9 gebracht.

Der Spreizdorn 10 gelangt zwischen die Spreizzungen 4 und drückt sie auseinander, d.h. der Spreizdorn 10 spreizt die Spreizzungen 4 bzw. den Spreizdübel 1 auf. Der Spreizdübel 1 wird durch das Aufspreizen im Bohrloch verankert. Der Spreizdorn 10 ist vollständig in den Spreizdübel 1 einbracht, wenn er mit seiner Ringstufe 13 an der Ringstufe 7 des Längslochs 6 des Spreizdübels 1 anliegt, wobei sich der Ring 21 zwischen den beiden Ringstufen 7, 13 befindet. Durch den die Einschlagsperre bildenden Ring 21 kann der Spreizdübel 1 ohne Unterbrechung durch Hammerschläge auf den Spreizdorn 10 in ein Bohrloch eingetrieben und anschließend aufgespreizt werden. Da der zylindrische Haltebereich 11 des Spreizdorns 10 länger als die konische Verengung .8 der Spreizzungen 4 ist, liegen die Spreizzungen 4 in aufgespreiztem Zustand über ihre gesamte Länge am zylindrischen Haltebereich 11 des Spreizdorns 10 an. Die aufgespreizten Spreizzungen 4 sind dadurch über ihre gesamte Länge abgestützt, wodurch sich eine gute Verankerung mit hohen Haltewerten ergibt. Beim Einbringen des Spreizdorns 10 in die konische Verengung 8 liegen die Spreizzungen 4 mit der konischen Verengung 8 aufgrund der balligen, ellipsoiden Form der Spreizfläche 12 des Spreizdorns 10 stets tangential am Spreizdorn 10 an. Die Reibung ist niedrig, es kann auf eine Gleitbeschichtung oder Schmierung verzichtet werden, der Spreizdorn 10 lässt sich vergleichsweise leicht zum Aufspreizen zwischen die Spreizzungen 4 einbringen. Am Innengewinde 9 des verankerten Spreizdübels 1 lässt sich ein nicht dargestellter, zu verankernder Gegenstand befestigen.

Durch die Nut 18 weisen die Spreizzungen 4 eine Querschnittsschwächung hinter der konischen Verjüngung 8 des Längslochs 6 des Spreizdϋbels 1 auf, die Spreizzungen 4 und damit der Spreizdübel 1 sind leichter aufspreizbar. Die Spreizzungen 4 liegen nur im Bereich vor der Nut 18 an einer Bohrlochwand an, also ungefähr in dem Bereich, in dem das Längsloch 6 die konische Verengung 8 aufweist, mit der die Spreizzungen 4 in aufgespreiztem Zustand am zylindrischen Haltebereich 11 des Spreizdorns 10 anliegen und nach außen gedrückt, d.h., aufgespreizt werden. Aufgrund der verkürzten Anlagefläche ist eine Flächenpressung erhöht. Die scharfe Kante am übergang von der Nutwange 19 zur Umfangsfläche der Spreizzungen 4 des Spreizdübels 1 ergibt sich eine Art Verkrallung des aufgespreizten Spreizdübels 1 im Bohrloch. Beim Aufspreizen werden die Spreizzungen 4 im Bereich der Nut 18 bogenförmig elastisch nach außen gebogen. Aufgrund der durch die Querschnittsschwär.hung durch die umlaufende Nut 18 gegebene Elastizität der Spreizzungen 4 im Bereich hinter der konischen Verengung 8 ist eine Schwenkbarkeit des Bereichs der Spreizzungen 4 vor der umlaufenden Nut 8 gegeben, wodurch sich die Anlagefläche, mit der die aufgespreizten Spreizzungen 4 an einer Bohrlochwand anliegen, an die Bohrlochwand anpassen bzw. ausrichten können.