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Patent Searching and Data


Title:
PLASTIC EXPANDING PLUG
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/005730
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a plastic expanding plug (1), for expansion by means of a spreader nail (6) or similar. Expansion plugs (1) are known comprising a through opening (15) for an spreader nail (6), with an impact stop (13) and which tapers in the direction of insertion of the expansion plug (1) and with a plug shoulder (2), a shaft piece (3) and an expanding section (4) connected thereto. The expanding section (4) is formed from several expansion ribs (5) which are separated from each other by means of a slit running from the base of the plug. According to the invention, the expansion plug (1) may be given more rigidity and stability whereby the expansion ribs (5) are connected to each other along the expanding section (4) by means of radially-extending integral joints (19) and the shaft piece (3) has an extending circumference due to a weakening (17) in the wall thereof.

Inventors:
NEHL WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/003818
Publication Date:
January 15, 2004
Filing Date:
April 12, 2003
Export Citation:
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Assignee:
FISCHER ARTUR WERKE GMBH (DE)
NEHL WOLFGANG (DE)
International Classes:
F16B13/12; (IPC1-7): F16B13/12
Domestic Patent References:
WO1982004106A11982-11-25
Foreign References:
DE10015902A12001-10-04
DE3317798C21989-06-15
DE19600931A11997-07-17
DE19754977A11999-06-17
DE2947749A11981-07-23
Attorney, Agent or Firm:
Jung, Eugen (Weinhalde 14-18, Waldachtal, DE)
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Claims:
Patentansprüche 1. Spreizdübel aus Kunststoff zum Aufspreizen mit einem Spreiznagel (6) oder dg
1. l.
2. mit einer eine Einschlagsperre (13) aufweisenden, durchgehenden und sich in Einbringrichtung des Spreizdübels (1) verjüngenden Aufnahmebohrung (15) für einen Spreiznagel (6), und mit einer Dübelschulter (2), einem Schaftteil (3) und einem sich hieran anschließenden Spreizbereich (4), der mehrere Spreizschenkel (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizschenkel (5) entlang des Spreizbereiches (4) durch radial dehnbare Filmscharniere (19) miteinander verbunden sind, und dass das Schaftteil (3) über eine Schwächung (17) seiner Wandung einen dehnbaren Umfang aufweist.
3. Spreizdübel aus Kunststoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filmscharniere (19) zwischen je zwei Spreizschenkeln (5) senkrecht zur Einbringrichtung des Spreizdübels einen Uförmigen Querschnitt aufweisen.
4. Spreizdübel aus Kunststoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filmscharniere (19) Durchbrüche (20) aufweisen.
5. Spreizdübel aus Kunststoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschlagsperre (13) im Schaftteil (3) aus mehreren wendelartig angeordneten Vorsprüngen (12) besteht.
Description:
Beschreibung Spreizdübel aus Kunststoff Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel aus Kunststoff zum Aufspreizen mit einem Spreiznagel oder dgl. mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Derartige Spreizdübel zur Befestigung von Anbauteilen an einem Untergrund, beispielsweise eine Wand oder Decke, sind weithin als sog. Nageldübel bekannt. Sie weisen eine durchgehenden und sich verjüngende Aufnahmebohrung für einen Spreiznagel auf und umfassen eine Dübelschulter, ein Schaftteil und einen Spreizbereich. Der Spreizbereich wird von mehreren Spreizschenkeln gebildet, die durch einem vom Dübelfuß ausgehenden Schlitz voneinander getrennt sind. Innerhalb der Aufnahmebohrung ist eine Einschlagsperre in Form einer wulstartigen Durchmesserverengung angeordnet. Der Spreizdübel wird dem Benutzer in der Regel mit vormontiertem Spreiznagel bereit gestellt. Dazu wird der Spreiznagel bereits bis zum Anschlag an die Einschlagsperre eingeschoben. Nach der Erstellung eines Bohrlochs im Anbauteil und im Untergrund wird der Dübel in das Bohrloch gesteckt und durch Schläge mit einem Hammer oder dgl. auf den Spreiznagel in das Bohrloch getrieben. Dabei stützt sich zunächst der Spreiznagel an der Einschlagsperre ab, bis die Dübelschulter auf dem Anbauteil aufsitzt. Erst dann wird die Spitze des Spreiznagels in den Spreizbereich vorgetrieben. Durch die Verjüngung der Aufnahmebohrung kommt es zu einem V-förmigen Verspreizen der Spreizschenkel und damit zu einer Verankerung im Untergrund. Benutzt werden häufig Spreiznägel mit einem Sägezahngewinde und Schrauberaufnahme am Kopf (beispielsweise Kreuzschlitz), wodurch ermöglicht wird, dass der Spreiznagel drehend aus dem Dübel entfernt und damit die Befestigung demontiert werden kann.

Bei der Montage eines derartigen Spreizdübels tritt immer wieder das Problem auf, dass die Spreizschenkel vom Schaftteil abbrechen. Der Grund hierfür liegt in der schlagartigen Aufspreizung der Spreizschenkel in dem Moment, wo der Spreiznagel die Einschlagsperre überwindet. Dies wird einerseits durch einen stark konischen Übergang der Aufnahmebohrung vom Schaftteil in das Spreizteil begünstigt. Andererseits kommt es insbesondere bei einem Untergrund aus Hohlkammerbausteinen oder Platten dazu, dass die Spreizschenkel ohne Gegenhalt aufgespreizt werden. Ein weiteres Problem derartiger Spreizdübel liegt in der mangelnden Steifigkeit des Dübels beim Eintreiben in das Bohrloch. Da zunächst nur die Spreizschenkel in das Bohrloch eingesteckt werden, kann der Dübel leicht verbogen werden, wodurch die Gefahr besteht, dass der Dübel bei den ersten Schlägen abknickt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spreizdübel aus Kunststoff zum Aufspreizen mit einem Spreiznagel oder dgl. zu schaffen, der eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Stabilität und Steifigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dabei sind die Spreizschenkel entlang des Spreizbereiches durch mehrere radial dehnbare Filmscharniere miteinander verbunden. Die Filmscharniere können entweder eine in das Innere des Spreizdübels hineinrage Faltung aufweisen oder radial abstehend, beispielsweise mit U-förmigen Querschnitt, gestaltet sein. Durch das Einbringen des Spreiznagels werden die Filmscharniere lediglich aufgebogen, also nicht auf Zug beansprucht. Sofern die Spreizung nicht ohnehin durch die Bohrlochwandung begrenzt wird, ist sie dadurch begrenzt, dass die Scharniere ab einer vollständigen Streckung auf Zug belastet werden. Die Scharniere sind so ausgelegt, dass sie bei einem maximal einführbaren Spreiznageldurchmesser knapp gestreckt sind. Damit wird einerseits eine ausreichende Aufspreizung erreicht, ohne dass die Kräfte zum Eintreiben des Spreiznagels wesentlich erhöht werden. Andererseits wird die Aufspreizung durch den Spreizdübel selbst begrenzt, wenn er in Hohikammerbausteinen oder Platten eingesetzt wird.

Ein weiteres wichtiges Merkmal liegt in der Schwächung der Wandung im Schaftteil.

Hierdurch wird das hülsenartige Schaftteil in seinem Umfang dehnbar. Die Kombination mit einer Verjüngung der Aufnahmebohrung bereits im Schaftteil führt dazu, dass sich auch das Schaftteil im Übergangsbereich zum Spreizbereich etwasaufweiten lässt.

Die Begrenzung der Spreizung durch Filmscharniere kombiniert mit einer Dehnbarkeit des Schaftteils führt dazu, dass die Spreizschenkel am Übergang zum Schaftteil nicht mehr abknicken, sondern es zu einem sanften Übergang kommt. Hierdurch wird ein Abknicken der Spreizschenkel ausgeschlossen. Gleichzeitig wird die Steifigkeit des Spreizbereichs erhöht, wodurch die Gefahr des Abknickens beim Eintreiben des Spreizdübels deutlich verringert wird. Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass der Spreizdübel aufgrund der Filmscharniere einen vollständig geschlossen Umfang haben kann, wodurch der Spreiznagel gegen korrosive Medien im Bohrloch geschützt wird.

Des Weiteren ergibt sich durch die geschlossene Hülle eine bessere Führung des Spreiznagels. Insbesondere wenn die Bohrungen im Anbauteil und im Untergrund nicht präzise fluchten, kann hierdurch gewährleistet werden, dass der Spreiznagel nicht aus dem Spreizbereich austritt, was sich negativ auf die Verankerung auswirken würde.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Filmschamiere mit Durchbrüchen versehen sein, wodurch sie elastischer werden und damit eine weitere Reduzierung der Eintreibkräfte des Spreiznagels erreicht wird.

In einer bevorzugten Ausführung besteht die Einschlagsperre im Schaftteil aus mehreren wendelartig angeordneten Vorsprüngen. Ein Spreiznagel mit einem Sägezahngewinde kann in diese Vorsprünge eingeschraubt werden, wodurch er beim Eintreiben des Dübels auch bei geringer Höhe der Vorsprünge eine große Anlagefläche erhält. Dies sichert einerseits, dass der Dübel auch bei hohen Reibkräften zwischen Dübel und Bohrlochinnenwand bis zur Dübelschulter eingetrieben wird, bevor es zum Verspreizen kommt. Andererseits kann beim Spritzen des Dübels der das innere formende Kern trotz der sich ergebenden Hinterschneidungen aus der Aufnahmebohrung des Dübels gezogen werden. Dabei hilft wiederum die Dehnbarkeit des Umfangs im Bereich des Schaftteils.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine perspektivische Darstellung des Spreizdübels mit einem Spreiznagel ; Figur 2 einen Längsschnitt des Spreizdübeis ; Figur 3 einen Querschnitt des Spreizdübels gemäß der Schnittlinie I-I, und Figur 4 einen Querschnitt des Spreizdübels gemäß der Schnittlinie II-II.

Der in Figur 1 dargestellte Spreizdübel 1 weist eine Dübelschulter 2, ein Schaftteil 3 und einen Spreizbereich 4 mit zwei Spreizschenkeln 5 auf. In den Spreizdübel 1 kann ein Spreiznagel 6 eingebracht werden. Dieser weist ein Sägezahngewinde 7 und am Kopf 8 eine Schrauberaufnahme (beispielsweise Kreuzschlitz, nicht dargestellt) auf.

Figur 2 zeigt den Spreizdübel 1 im Längsschnitt während des Setzens zur Befestigung eines Anbauteils 9 an einem Untergrund 10, in welche zuvor ein Bohrloch 11 eingebracht wurde. Vor dem Setzen wird ein Bohrloch 11 in das Anbauteil 9 und den Untergrund 10 eingebracht. Der Spreizdübel 1 kann dann von Hand etwa bis zur Länge seines Spreizbereiches 4 in das Bohrloch 11 eingeschoben werden. Der Spreiznagel 6 ist dabei bereits vormontiert, d. h. das Sägezahngewinde 7 ist in die wendelartigen Vorsprünge 12 der Einschlagsperre 13 eingedreht. Durch Schläge, beispielsweise mit einem Hammer, auf den Kopf 8 des Spreiznagels 6 wird der eingesteckte Spreizdübel 1 in das Bohrloch getrieben. Dabei stützen sich die Flanken des Sägezahngewindes 7 an den Vorsprüngen 12 der Einschlagsperre 13 ab und übertragen die Schlagkräfte auf den Spreizdübel 1 bis die Dübelschulter 2 die Bohrlochmündung 14 erreicht. Durch das Aufsitzen der Dübelschulter 2 kann der Spreizdübel 1 nicht weiter in das Bohrloch 11 getrieben werden. Bei den folgenden Schlägen auf den Kopf 8 des Spreiznagels 6 steigen die Kräfte an der Einschlagsperre 13 so weit an, dass diese radial verdrängt wird und der Spreiznagel 6 in den Spreizbereich 4 eindringt. Durch die konische Verjüngung 14 der Aufnahmebohrung 15 verengt sich diese, wodurch die Spreizschenkel 5 verspreizt werden und sich an der Bohrlochinnenwand 16 mit großer Flächenpressung anlegen. Die Verjüngung 14 ist so positioniert, dass der Spreizdübel 1 bereits im Übergang vom Schaftteil 3 zum Spreizbereich 5 verspreizt und damit auch in Hohikammerbausteinen oder Platten eine sichere Verankerung gewährleistet wird.

Figur 3 und 4 zeigen Querschnitte des Spreizdübels 1 ohne den Spreiznagel 8, d. h. in nicht-verspreizter Form. Der in Figur 3 dargestellt Querschnitt aus dem Bereich des Schaftteils 3 weist einen geschlossenen Umfang mit zwei Schwächungen 17 auf. Diese ermöglicht es, dass auch das Schaftteil 3 durch Zugbelastung der Schwächung 17 etwas im Durchmesser dehnbar ist. Dies ist für das Setzen des Spreizdübels 1 von Bedeutung, erleichtert aber auch das Ausziehen des Kerns beim Spritzen, da sich durch die wendelartig angeordneten Vorsprünge 12 der Einschlagsperre 13 (siehe auch Figur 2) Hinterschneidungen ergeben. Auch die durch die Schwächungen 17 entstehenden Ausbuchtungen 18 dienen der Entformung des Kerns, da sich sonst im Spreizbereich 4 (siehe Figur 2) starke Hinterschneidungen ergeben würden.

Ein Querschnitt durch den Spreizbereich 4 zeigt Figur 4. Gegenüber dem Schaftteil (siehe Figur 3) ist der Querschnitt der Aufnahmebohrung 15 verengt. Die beiden Spreizschenkel 5 werden durch die Filmscharniere 19 verbunden. Durch ihren U- förmigen Querschnitt ermöglichen sie ein kraftarmes Aufspreizen der Spreizschenkel 5, da sie lediglich auf Biegung, nicht aber auf Zug belastet werden. Begünstigt wird dieses Verhalten durch die Durchbrüche 20. Durch die im Wesentlichen geschlossene Form des Spreizbereiches 4 ist der Spreizdübel 1 so steif, dass dieser bereits bei geringer Einstecktiefe in das Bohrloch 11 (siehe Figur 2) gegen Verbiegen beim Einschlagen gesichert ist. Darüber hinaus ist das Aufspreizen der Spreizschenkel 5 begrenzt. So sind die Filmscharniere 19 so dimensioniert, dass ein Spreiznagel 6 mit einem maximalen Durchmesser die Spreizschenkel 5 soweit aufspreizt, dass die Filmscharniere 19 nahezu gestreckt sind. Ein weiteres Aufspreizen würde eine Dehnung der Filmscharniere 19 unter Zugbeanspruchung bedingen. Hierzu wären erheblich höhere Kräfte notwendig. Durch das dehnbaren Schaftteil 3, durch die im Schaftteil 3 beginnende Verjüngung 14 der Aufnahmebohrung 15 (siehe Figur 2) und durch die begrenzten Spreizbarkeit des Spreizbereiches 4 kommt es auch bei der Verankerung in Hohlkammerbausteinen oder Platten nicht zu einem Abknicken der Spreizschenkel 5 am Übergang zum Schaftteil 3.