DE29703065U1 - Dübelgestütztes Befestigungssystem mit einzuschlagendem Expansionsbolzen als Klemmkörper - Google Patents

Description

Für die Einbringung von Befestigungsmitteln in Montageflächen bestehen bereits seit Jahrzehnten Systeme, die auf Dübeltechnik basieren und zuverlässig den Verbleib der einmal eingebrachten Befestigungsmittel auch unter Zugbelastung garantieren.

Generell wird dies erreicht, indem in eine Bohrung ein verformbarer Hilfskörper, der Dübel eingebracht wird, wobei dessen Flanken anschließend durch die jeweiligen Befestigungsmittel wie Schrauben (oder Nägel beim Nageldübel) in der Bohrung expandiert werden, sich somit eine Klemmsituation einstellt, die ein gleichzeitiges herausziehen von Dübel und Befestigungsmittel, z.B. unter Zugbelastung, verhindert.

Der Einsatz von Kunststoffdübeln als formelastische, billig herzustellende Hilfskörper zur Erreichung der Klemmsituation ist insbesondere beim Einbringen von Befestigungsmitteln in Strukturen aus Stein oder Beton ein wirksames Verfahren und seit langem Stand der Technik. Merkmal der Dübel für diesen Einsatzbereich ist allgemein ein sich konisch zur Dübelspitze hin verengender Innenraum des Dübels. Die konische Verengung ergibt beim Einbringen des Befestigungsmittels, z.B. einer Schraube, das verdrängbare Volumen für die zu erreichende Klemmsituation. Aus Gründen der Materialelastizität des Dübelwerkstoffs Kunststoff, kann dabei auf ein vorgegebenes Dübelinnengewinde verzichtet werden, die Schraube schneidet sich ihr Gewinde beim Einbringen selbst.

Die Wechselwirkung von zunehmender Dübele"pansion bei gleichzeitig zunehmendem Gewindeaufbau, sprich Kraftansatzfläche, beim Einschraubvorgang, ist das charakteristische Wirkprinzip beim Einsatz dieser Dübelkonfiguration.

Der Vorgang des gleichzeitigen Volumenverdrängens und Gewindeschneidens bedingt allerdings in der Praxis einen oft nicht unerheblichen Kraftaufwand. Die beim Kunststoffdübelexpandieren mithilfe von Schrauben üblicherweise zum Einsatz gelangenden Schrauben mit Kreuzschlitz oder- Einfachschlitzköpfen unterliegen oftmals Montagekräften, (abhängig von der jeweiligen Materialstruktur und der Dimension der Befestigungsmittel) die so groß sind, daß sie zum Aushebeln des verwendeten Werkzeugs (Schraubendreher oder Akkuschrauber) aus dem Schraubenkopf beim Befestigen/Einschrauben führen.

Das Aufbringen der notwendigen Montagekraft beim

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Verschrauben unter Vermeidung des aushebelns des entsprechenden Werkzeugs aus dem Schraubenkopf stellt unter guten Zugangsbedingungen normalerweise kein Problem dar. Gute Zugangsbedingungen und damit die Möglichkeit des sicheren Aufbringens der erforderlichen Montagekraft, liegen z.B. vor, wenn Befestigungsmittel in einer Höhe in Montageflächen eingebracht werden müssen, die mit der Körpergrösse der montierenden Person in Einklang stehen. In einem Bereich von Kniehöhe bis Schulterhöhe einer montierenden Person mit angenommener Durchschnittsgröße, also etwa im Bereich zwischen 30 cm und 160 cm Montagehöhe, können optimale Zugangsbedingungen angenommen werden. In absoluter Bodennähe oder bei Montagehöhen.im Kopf oder-Überkopfbereich, die möglicherweise nur mit Hilfsmitteln wie z.B. Leitern erreichbar sind, läßt sich die erforderliche Montagekraft oftmals nur noch unter sehr grosser Mühe aufbringen. Gerade der Überkopfbereich von Montageflächen ist jedoch, beispielsweise in Privathaushalten oder Geschäftsräumen, der Einsatzbereich, der am häufigsten erreicht werden muß (Montage von Halterungen für Bilder, Regale, Vorhangstangen, Lampen ect.) .

Unglücklicherweise bietet gerade dieser Überkopfbereich, mit der Notwendigkeit der Nutzung von Hilfsmitteln zum Erreichen einer erhöhten Standposition die schlechtesten Bedingungen zum Aufbringen der Montagekraft. Obwohl Hilfsmittel wie z.B. Bockleitern bekannt sind, wird in der Regel oftmals auf ungeeignete, standerhöhende Mittel wie Stühle zurückgegriffen, um Schrauben in Dübel einzubringen. Die Zahl der daraus resultierenden Unfälle ist Legion, wobei zugegeben werden muß, dass selbst mit optimalen Hilfsmitteln wie z.B. einer professionellen Bockleiter oftmals keine befriedigende Position zur Übertragung der notwendigen Montagekräfte gewährleistet werden kann.

Speziell unter Berücksichtigung problematischer Montagebereiche beim Einsatz von Befestigungsmitteln gestützt auf Dübeltechnik, müßte es deshalb Aufgabe sein, eine Kombination aus Dübel und Befesigungsmittel als Befestigungssystem anzubieten, bei dem einerseits der kraftraubende Einschraubvorgang des Befestigungsmittels in den Dübel vermieden wird, andererseits aber eine Möglichkeit des regulierbaren, in der Einsetztiefe frei variierbaren Positionierens des Befestigungsmittels erhalten wird. Der frei wählbare Abstand zwischen Montagefläche und Abfluss des Befestigungsmittels (z.B. Schraubenkopf) ist Voraussetzung für die uneingeschränkte Nutzbarkeit eines derartigen Befestigungssystems .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Schutzansprüche 1-10 gelöst.

Dabei ist vorgesehen, einen Kunststoffdübel mit Anschlagring in bekannter Weise in eine vorher in die Montagefläche eingebrachte Bohrung mit dem Hammer einzuschlagen. Die Expansion des Dübels in der Bohrung erfolgt jedoch nicht durch eine einzudrehende Schraube, sondern durch einen, mit separater Befestigungsstruktur zur Aufnahme von Befestigungsmitteln ausgestatteten, Expansionsbolzen. Dieser wird, dem Befestigungssystem Nagel+Nageldübel vergleichbar, in den Kunststoffdübel eingeschlagen. Sowohl das Einschlagen des Dübels in die Bohrung der Montagefläche, als auch das anschließende, dübelexpandierende Einschlagen des Expansionsbolzens, kann auch in ungünstigen Montagebereichen wie z.B. bei der Überkopfmontage, problemlos ausgeführt werden. Die Kraft, die zur Expansion des Dübels in der Bohrung erforderlich ist, kann durch die Schläge des Hammers auf.den Expansionsbolzen in Form von Impulskraft problemlos zur Verfügung gestellt werden. Das mühsame Gewindeschneiden und gleichzeitige Dübelexpandieren der herkömmlichen Vorgehensweise entfällt.

Der mit separater Innenstruktur zur Aufnahme von Befestigungsmitteln ausgestattete Expansionsbolzen kann aus einem harten Kunststoff in Spritzgusstechnik hergestellt sein, oder aus Leichtmetall bestehen, vorstellbar ist auch, auf herkömmlichen Stahl als Bolzenmaterial zurückzugreifen. Seine separate,Innenstruktur ermöglicht auf jeden Fall, unabhängig von der itztendlich gewählten Struktur, das Einbringen/Befestigen aller gewünschten Befestigungsmittel mit korrespondierender Befestigungsstruktur allein mit minimaler Handkraft.

Als gängige Befestigungsmittel wären hier Schrauben mit verschiedenen Kopfausformungen, mit Haken oder Ringabschluss zu nennen.

Der Expansionsbolzen mit seiner separaten Innenstruktur zur Aufnahme von Befestigungsmitteln erleichtert durch seine spezielle Gestaltung seiner Oberfläche in Form von V-förmigen Nuten das Einschlagen in den vorher in bekannter Weise installierten Dübel, weil dadurch die Verdrängung des Dübelkunststoffs kontrolliert erfolgt. Die Nuten garantieren während des Einschlagvorgangs die Richtungsstabilität des Expansionsbolzens und stellen eine stabil verzahnte Verbindung zum Dübel her. Die Nutenflanken wirken dabei wie Schneiden und reduzieren dadurch die erforderliche Einschlagskraft. Die besondere Ausformung der Spitze des Expansionsbolzens in Form einer Pfeilspitze führt nach Erreichen einer dübelbündigen Position am Wandaustritt zu einer nicht wieder lösbaren Verbindung von Dübel und Bolzen, somit zum sicheren Verbleib des Systems auch bei gosser Zugbelastung in der Montagefläche.

Ein Vorteil der Erfindung ist, daß durch das dübelexpandieren mit Hilfe eine Bolzens mit separater Innenstruktur für Befestigungsmittel diese separate Innenstruktur frei wählbar ausgeführt werden kann und sie. in ihrer Ausformung immer fest definiert vorliegt. Die daraus resultierende, kraftschonende Montage der Befestigungsmittel zieht gleichzeitig eine wesentlich raschere Installation nach sich. Bei der Montage z.B. von Regalsystemen mit den dabei teilweise zahlreichen, notwendigen Befesigungspunkten eine sicherlich gerne akzeptierte Produktverbesserung.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß die definierte Bolzenstruktur zur Aufnahme einer Abdeckung geeignet ist, die sowohl den Bolzen selbst als auch den ihn umgebenden Dübel im Bereich des Wandaustritts abdecken kann. Diese Abdeckung als separates, aufsteckbares Teil kann z.B. in der häufig in Innenräumen verwendeten Farbe weiss ausgeführt sein und somit eine ästhetisch annehmbare Präsentation von ansonsten bisher sichtbaren Befestigungsöffnungen gewährleisten. Auch Ausführungen von Abdeckungen in hochwertiger Materialanmutung, z.B. Chromfarben, wären in Verbindung mit entsprechend gewählten, hochwertigen Befestigungsmitteln (verchromte Zierschrauben) ein von manchen Käuferschichten sicherlich honoriertes, mögliches Angebot.

Der Vorgang bei der Stillegung eines nicht mehr benötigten Befestigungspunktes in der Montagefläche mit einem bestückten Befestgungssystem der Erfindung entsprechend, erfolgt in der Art, daß der Anschlagring des Dübels mit einem Schneidemesser entfernt wird, und der dann noch leicht das Wandniveau überragende Expansionsbolzen vollständig in die Wand eingeschlagen wird. Die Bohrung in der Montagefläche ist somit schon verfüllt und kann leicht überspachtelt oder über-tapeziert werden. Eine komplette Entfernung eines Befestigungssystems gemäß der Erfindung nach den beiliegenden Ansprüchen kann ansonsten auf Grund der nicht wieder lösbaren Verbindung zwischen Dübel und Expansionsbolzen, nur.noch durch Ausbohren aus-der Montagefläche erfolgen.

Die neuheitliche Ausführung des dübelgestützten Befestigungssystems ist nachstehend in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigt Zeichnung 1: Die einzelnen Bestandteile

des Befestigungssystems und ihre Position in einem Einsatzbeispiel .

Zeichnung 2: Den Verformungsprozess des

Dübels während des Einschlagvorgangs des Expansionsbolzens

Zeichnung 3: Befestigungsmittel in Versch- - 6 -

Zeichnung 4 Zeichnung 5

iedenartiger Ausformung des Kopfbereichs, neben rein funktionaler Formgebung auch Beispiele für Zierausführungen, alle auf Schraubgewindebasis .

Befestigungsmittel in Verschiedenartiger Ausformung des Kopfbereichs, auf Basis einer Verriegelungstechnik mithilfe einer gefedert gelagerten Kugel

Befestigungsmittel in Verschiedenartiger Kopfausformung auf Basis einer Schlüssel/ Schloss - Technik und stillgelegte und überspachtelte Darstellung des Befestigungssystems .

In Zeichnung 1 ist ein neuheitliches Befestigungssystem abgebildet, bestehend aus dem Dübel(l) mit durchmesserreduziertem Vorderbereich(6), der zur Aufnahme des Expansionsbolzens(2) bestimmt ist, wobei die pfeilförmige Spitze(5)d.Expansionsbolzens mit dem Dübelvorderbereich(6) eine nicht mehr lösbare Verbindung eingeht.-.

Die Oberfläche des Expansionsbolzens wird gebildet aus V-förmigen Nuten(7) die beim Einschlagvorgang richtungsstabilisierend und einschlagkraftmindernd wirksam werden. Aussparungenfsjauf der Oberfläche des Expansionsbolzens im Bereich des Wandaustritts ermöglichen das Aufstecken eines Abdeckelements(9), wobei Dübel und Expansionsbolzen abgedeckt werden urd eine Bohrung den unverminderten Zugang für Befestigungsmittel mittels der separaten Befestigungsstruktur(3) ermöglicht.

In Zeichnung 2 ist ein Einschlagvcrgöng in verschiedenen Positionen dargestellt, wobei sichtbar ist, daß der vordere, durchmesserreduzierte Dübelbereich in der Bohrung(4) genügend Bewegungsraum für eine: elastische Aufweitung während des Eindringens der ExpansionsbolzensDitze(5) zulässt Zeichnuna 3-4 und 5 zeiaen möaliche Eefestiaunasmittel wobei in Zeichnung 4, einem einer Kombination von Schlüssel und Schloss ähnlichen Ausführungsbeispiel des Befestigungssystems die Lösung der Verkleidung des Befestigungsmittels mithilfe einer Exzenternocke als zweites Schaftexpansionsvolumen(10) des Befestigungsmittelschafts gezeigt wird. Abschließend ist in Zeichnung 5 eine stillgelegte, überspachtelte Befestigungssystemdarstellung ausgeführt .

Claims (9)

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1. Befestigungssystem basierend auf Dübeltechnik für das Einbringen von Befestigungsmitteln in Montageflächen, dadurch gekennzeichnet,

daß die Expansion des Dübels(l) in der Bohrung(4i_der Montagefläche durch einen einzuschlagenden Expansionsbolzen ( 2 ) mit integrierter, separater Befestigungsstruktur (3 ) für Befestigungsmittel erfolgt.

2. Befesugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung des Expansionsbolzens,( 2) im Dübel(l) beim Einschlagen mithilfe von 2 sich addierenden Fixierverfahren sichergestellt wird, die verschiedenen Wirkprinzipien unterliegen und in räumlich separierten Dübelbereichen angreifen.

a)Reibungsfixierung mithilfe des beim Einschlagen des Expandierungsbolzens(2) in den Dübel(l) erzielten Druckaufbaus (Dübelverformung/Aufweitung)

b)Positionsfixierung des Expandierungsbolzens(2) in der Art einer nicht wieder lösbaren, endgültigen Verbindung mit dem Dübel(l) nach Erreichen einer dübelbündigen Position am Wandaustritt, erreicht durch eine pfeilspitzenförmige Ausführung des Vorderteils(5) des Expansionsbolzens, deren Eintritt in den entsprechenden Dübelvorderbereich(6) in Form einer nicht mehr reversiblen Bewegung stattfindet.

3. Befestigungssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübelvorderbereich(6) gegenüber dem Aussendurchmesser des Dübelkörpers durchmesserreduziert ausgeführt ist, um eine elastisch rückfedernde Bewegung innerhalb der Bohrung(4).der-Montägeflache beim Eindringen des Pfeilspitzenvorderteils(5) des Expansionsbolzens ( 2 ) zu gewährleisten.

4. Befestigungssystem nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Expansionsbolzens(2) in Form von V-förmigen Längsnuten(7) aufgebaut ist, die bei der Verdrängung des Dübelkunststoffs beim Einschlagvorgang des Bolzens in der Art von Schneiden richtungsstabilisierend und einschlagkraftreduzierend wirken.

5. Befestigungssystem nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Expandierungsbolzens(2) im Bereich des Wandaustritts nutförmige Aussparungen^) vorgesehen sind, zur Aufnahme eines Abdeckelements(9) des Dübels(1) und des Expansionsbolzens(2) welches mit einer Bohrung zur Durchführung des jeweiligen Befestigungsmittels versehen ist.

6. Befestigungssystem nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die separate Befestigungsstruktur(3) für Befestigungsmittel in Form eines Feingewindes(Innengewinde) ausgeführt ist.

7. Befestigungssystem nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die separate Befestigungsstruktur des Expansionsbolzens in Form eines DIN/-metrischen Gewindes ausgeführt ist(Innengewinde)

8. Befestugungssystem nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die separate Befestigungsstruktur des Expansionsbolzens in Form von abgestuften Auskerbungen zur Aufnahme einer gefedert gelagerten Kugelverriegelung(befestigungsmittelgestützt), ausgeführt ist.

9. Befestigungssystem nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die separate Befestigungsstrktur des Expansionsbolzens in Form von abgestuften Auskerbungen zur Aufnahme eines Befesigungsmittelschaft überragenden Expansionsvolumen ausgeführt ist, wobei diese Befestigungsstruktur in der Art einer Schlüssel - Schloss Kombination arbeitet, mit zusätzlich integrierter Verklemmvorrichtung in Form eines auf Exzentertechnik basierenden, zweiten Schaftexpansionsvolumens(10).