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Titel: Befestigungssatz, bestehend aus einem
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elastischen Spreizdübel, sowie aus einem zur Befestigung durch Einschlagen
vorgesehenen Spreizelement
Befestigungssatz, bestehend aus einem
elastischen Spreizdübel, sowie aus einem zur Befestigung durch Einschlagen vorgesehenen
Spreizelement.
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Die Erfindung betrifft einen Befestigungssatz, bestehend aus einem
elastischen Spreizdübel mit verlängertem, eine Führungsbohrung aufweisenden Halsteil
und einem daran anschließenden Spreizteil, sowie aus einem zur Befestigung durch
Einschlagen in den Spreizdübel vorgesehenen, einen Schaft mit Kopf und Spitze aufweisenden
Spreizelement.
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Beim Stand der Technik sind eine recht erhebliche Anzahl von Spreizdübeln,
insbesondere auch zum Einschlagen von nagelbaren Spreizelementen bekannt. Dabei
weisen die zumeist aus weichem bis mittelhartem Eunststoff, wie z. B. Polyamid hergestellten'Spreizdübel
ein mehr oder weniger langes Halsteil und ein daran anschließendes Spreizteil auf,
dag durch einen Schlitz in zwei in Längsrichtung verlaufende schalenförmige Fortsätze
unterteilt ist, an deren Außenflächen vorteilhaft quer zur Längsrichtung verlaufende
Rippen
angeordnet sind, die eine gute Verankerung des Dübels im
Bohrloch ergeben. Vielfach sind dabei die entsprechenden Spreizelemente als sogenannte
Schlagschrauben mit einem Sägezahngewinde durchgehend ausgebildet. Dabei ergibt
sich der Nachteil, daß bei den sich der Spreizung widersetzenden Fortsätzen des
Spreizteiles beim Eintreiben des Spreizelementes ein so hoher Reibungswiderstand
auftritt, daß der Spreizteil des Dübels abreißt, oder daß es bei kürzeren Bohrlöchern
zu Knickungen oder Stauchungen des Spreizteiles kommt. Auf jeden Fall aber ist eine
solche bekannte Paarung von Spreizdübel und nagelbarem Spreizelement auf die sorgfältige
Einhaltung insbesondere der Böhrlochtoleranzen angewieen,zu deren Einhaltung relativ
viel Mühewaltung und demzufolge Arbeitsaufwand benötigt wird, andernfalls die benötigte
oder vorgesehene Haltekraft der Befestigung bei weitem unterschritten werden kann.
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Es wurde daher bereits vorgeschlagen, diese ochwierigkeiten dadurch
zu überwinden, daß im den geringsten Innenquerschnitt der Spreizhülse ergebenden
Bereich der nach innen weisenden Querrippen der'Außenquerschnitt der Spreizhülse
zumindest gleich groß ist wie in den in Dübellängsrichtung angrenzenden Bereichen,
und daß die Spreizhülse im Bereich der nach innen weisenden Querrippen
über
den Außenumfang der angrenzenden Bereiche herausragende, ebenfalls quer zur Dübellängsrichtung
verlaufende Außenrippen aufweist CDE-OS 2 753 547).
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Auch mit diesem bekannten Schlag- Spreizdübel gelingt es nicht in
befriedigendem Umfange, -die geschilderten Nachteile zu überwinden, insbesondere
beim Befestigen von Gegenständen, die einen gewissen Abstand von der Befestigungsebene
oder eine entsprechende Dicke aufweisen, und daher einen aus Spreizdübel und Spreizelement
mit verlängertem Halsteil/Schaft ausgestatteten Befestigungssatz erfordern.Da sich
bei einem solchen Befestigungssatz der Spreizteil des Dübels in größerem Abstand
vom Kopf des Spreizelementes befindet, bestand bei einem derartigen Befestigungssatz
bisher immer die Gefahr, daß die Spitze des Spreizelementes schräg aus der Mittelachse
des Dübelspreizteiles abweichen konnte, infolge dessen die Aufspreizung des Dübels,
wenn überhaupt, nur unvollständig gelang, und die Haltekraft der Verbindung bei
weitem nicht erreicht wurde.
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Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, schlägt beispielsweise die DE-PS
1 217 580 vor, einen üer einen Teil seiner Länge gesdliteten Spreizdübel aus Kunststoff,
vorzugsweise aus einem Polyamid zu verwenden, der durch Eindrehen einer Befestigungsschraube
in seinen sich verjüngenden Hohlraum aufgespreizt wird, wobei dieser einen entgegen
seinem Einfiihrende gerichteten verlängerten Hals besitzt.
Die
Anwendung dieses Vorschlages ist indessen nur bei solchen Befestigungssituationen
anwendbar, bei denen das zu befestigende Teil zwischen sich und der Befestigungsebene
einen Hohlraum freiläßt, wie dies beispielsweise bei einer Wellplatte der Fall ist.
Für eine Befestigung beispielsweise von Dämmplatten mit weichem aber geschlossenem
Gefüge von erheblicher Dicke, z. B. 50 bis 80 mm ist das bekannte Befestigungselement
mit spreizbarem Halsteil des Dübels unbrauchbar.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Befestigungssatz, bestehend
aus einem elastischen Spreizdübel mit verlängertem, eine Führungsbohrung aufweisenden
Halsteil und einem sich daran anschließenden Spreizteil, sowie aus einem zur Befestigung
durch Sinschlagen in den Spreizdübel vorgesehenen, einen Schaft mit Kopf und Spitze
aufweisenden Spreizelement in einer solchen Weise abweichend vom Bekannten auszugestalten,
daß eine sichere Befestigungsfunktion erreicht wird, die bei einem Minimum an Arbeits-
und Sorgfaltsaufwand eine gleichbleibende Befestigungsqualität gewährleistet, und
bei welcher die Gefahr, daß der Dübel durch Abreißen des Spreizteiles beschädigt
werden kann, oder daß das Jpreizelement schräg neben dem Spreizteil vorbeiläuft,
ausgeschlossen ist.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt dadurch, daß das Spreizelement zwischen
Spitze und Kopf drei unterschiedliche Bereiche aufweist, und zwar am Binfükende
einen ersten Bereich mit Spitze und glattem zylindrischem Schaft nach Art eines
Nagels, daran anschließend einen mittleren Bereich mit Widerhaken- oder Sägezahn-
Gewinde mit gegen den Kopf hin zunehmender Flankentiefe, und daran anschließend
einen Bereich mit einem mehrgängigen Steilgewinde, das unmittelbar am Kopf endet.
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Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Spreizelementes wird der
Vorteil erreicht, daß eine Beschädigung des Dübels zum Beispiel durch Abreißen des
Spreizteiles mit Sicherheit vermieden ist. Denn der nach Art eines Nagels ausgebildete
erste Bereich mit Spitze und glattem zylindrischem Schaft ermöglicht das Eindringen
des Spreizelementes in den Spreizteil des Dübels ohne allzu hohen Reibungswiderstand
und vermeidet damit auch die Gefahr einer seitlichen Auslenkung aus der Spreiz-
Richtung Dieser erste Bereich bahnt somit den Weg für das weitere Eindringen des
mittleren, das Widerhaken- oder Sägezahn-Gewinde aufweisenden Teiles des Spreizelementes
in den Spreiz- Bereich des elastischen Dübels0 Dabei wird in weiterer, erfindungswesentlicher
Ausgestaltung vorgeschlagen, daß die Durchmesser der drei Bereiche in der Reihenfolge
von der Spitze zum Kopf jeweils um
einen Betrag vorzugsweise in
der Größenordnung von 5 bis 15% zunehmen, wobei der Durchmesser des glatten zylindrischen
Schaftes kleiner ist als der Durchmesser der Gewindeflanken des Widerhaken- oder
Sägezahn- uewindes, welch letzterer im Vergleich zum Durchmesser der Führungsbohrung
im Dübel ein vorzugsweise geringes Untermaß aufweist; und daß der Flanken- Durchmesser
des Steilgewindes im Vergleich zum Durchmesser der Führungsbohrung ein vorzugsweise
geringes Übermaß aufweist.
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Dadurch wird erreicht, daß das Einführen des Spreizelementes bis zum
Anzug durch die Spreizung leichtgängig ist, was insbesondere bei der Ausführung
des Dübels mit verlängertem Hals teil sehr wichtig und vorteilhaft ist, während
das eingeschlagene Spreizelement auch im oberen Bereich fest im Dübel sitzend gleichzeitig
Halt findet und seinerseits dadurch Halt verleiht.
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In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß beim Spreizelement
die Längen der beiden äußeren Bereiche annähernd gleich sind, während der mittlere
Bereich annähernd die dreifache Länge eines der äußeren Bereiche aufweist; und daß
ferner das Längenverhältnis von Halsteil und Spreizteil des Dübels und die Abmessungen
der Bereiche des Spreizelementes so bemessen sind, daß der mittlere, das Widerhaken-
oder Sägezahn- Gewinde aufweisende Bereich
im eingeschlagenen Zustand
mindestens bis zur halben .Länge des Spreizteiles in dieses eindringt.
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Diese Ausgestaltung optimiert die erstrebte Funktion insofern, als
sie bei einem Minimum an Reibungswiderständen beim Befestigen durch Einschlagen
des Spreizelementes ein Maximum an Festigkeit und Halt ergibt.
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Diese vorteilhafte Wirkung wird weiterhin auch dadurch unterstützt,
daß nach einem weiteren Vorschlag zwischen dem glatten zylindrischen Bereich des
Schaftes und dem daran anschließenden Widerhaken- oder Sägezahn- Gewinde ein allmählicher
Übergang vorgesehen ist, wobei die Gewinde flanken im Übergangsbereich unvollkommen
ausgeprägt sind.
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Weiter ist vorgesehen, daß der Kopf des Spreizelementes vorzugsweise
nach Art eines Nagelkopfes mit flach konischer Untersite und ebener Oberseite ausgebildet
ist; und daß schließlich die Gesamtlängen von Spreizdübel und Spreizelement annähernd
gleich lang sind.
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Mit diesen Gestaltungsmerkmalen wird einerseits das richtige Einschlagen
erleichtert, und andererseits eine klar vorgegebene Endposition des Spreizelementes
festgelegt.
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Im weiteren wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher beschrieben
und erläutert. Die Figuren
zeigen Figur 1 : einen Spreizdübel des erfindungsgemäßen Befestigungssatzes, Figur
2 : ein zum Einschlagen in den Dübel nach der Figur 1 vorgesehenes Spreizelement.
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Der Spreizdübel 1 in Figur 1 weist ein verlängertes Halsteil 2 auf
mit einer darin angeordneten Führungsbohrung 3.
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Diese hat den Durchmesser "D". Zum Einführende 4 schließt sich der
Spreizteil 5 an, der einen zentralen Schlitz 6 und zwei durch diesen gebildete,
in Längsrichtung verlau--fende schalenförmige Fortsätze 7 aufweist. Die Führungsbohrung3keicht
nicht bis in den Spreizteil 5 hinein, sondern verläuft mit einem schlank-konischen
Übergang in des sen Anfangsbereich 8. An den Außenflächen des Spreizteiles 5 weist
dieser in an sich bekannter Gestaltung mehrere, im vorliegenden Ausführungsbeispiel
drei quer zur Längsrichtung verlaufende Rippen 9 auf, die dem gespreizten Dübel
1 ein Höchstmaß an Halt im Bohrloch (nicht dargestellt) verleihen.
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Das in der Figur 2 dargestellte, zusammen mit dem Spreizdübel 1 einen
Befestigungssatz bildende Spreizelement 10
weist als erfindungswesentliche
Gestaltungsmerkmale die drei unterschiedlichen Bereiche "A" ; "B" ; "Cl' auf Der
Bereich "A" ist nach Art eines gewöhnlichen Nagels mit einer Spitze 11 und einem
zylindrischen Schaft 12 ausgebildet und dadurch optimal zum Aufspreizen des Spreizteiles
5 ohne übermäßigen Widerstand geeignet.
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Der anschließende Teil "B" mit dem Widerhaken- oder Sägezahngewinde
13 kann infolgedessen ebenfalls leichter in den Spreizteil 5 eindringen und sich
darin mit den widerhakenförmigen Gewindeflanken 14 festkrallen. Um dies zu erleichtern
ist, wie aus der Darstellung des Ausführungsbeispieles deutlich zu erkennen, im
Übergangsbereich "A"/"B" 15 durch unvollkommen tiefe ausprägung der Gewindeflanken
14 ein allmählicher Übergang vom glatten Schaft 12 zum Widerhaken- oder Sägezahngewinde
13 geschaffen, der übermäßig ebenfalls das eindringen des Spreizelementes 10 ohne
Widerstände in den Spreizteil 5 ermöglicht und damit der erfindungsgemäßen Lösung
der gestellten Aufgabe entgegenkommt. Das an den Teil "B" anschließende Kopfteil,
der Bereich "C" mit dem mehrgängigen Steilgewinde 16,dient der innigen Verbindung
des kompletten Befestigungsatzes in zusammengesetztem Endzustand. Zu diesem Zweck
ist der Durchmesser "D3" von Teil "C" mit gegenüber "D" der FührunJsbohrung 3 geringem,
jedoch exakt kalibriertem Übermaß ausgeführt, sodaß zwischen dem Teil "C" und dem
entsprechenden Bereich der Führungsbohrung 3 ein Festsitz mit guter Pührung
und
Halt entsteht. Die Toleranzabstimmung der einzelnen , aus den Figuren deutlich ersichtlichen
Durchmesser verhalten sich wie folgt : Di ist um c 10% kleiner als "D2" ; "D2Z'
ist um ca 10% kleiner als "D3". t'D2t' ist 2 annähernd mit geringem Untermaß gegenüber
"D" nach Art eines "Gleitsitzest'toleriert, "D" bildet mit "D" einen Festsitz, während
"D1"/"D"einen leichtgängigen Schiebesitz bilden. Auf diese Weise werden sowohl für
den Vorgang des Einschlagens als auch für die Haltekräfte der fertigen Befestigung
mit dem Befestigungssatz optimale Bedingungen hergestellt, die überraschender Weise
sehr viel günstiger ausfallen, als dies mit bekannten Befestigungssätzen unter vergleichsweise
annähernd ähnlichen oder gleichen Bedingungen bisher möglich war. Im Qegensatz zu
bekannten Einschlagdübeln erweist sich die neue Paarung des Befestigungssatzes nach
der Erfindung als flexibler und zugleich sicherer in der Montagesowie bezüglich
ihrer Haltbarkeit und Sicherheit gegen Dübel- "Ausreißer". Und im weiteren Gegensatz
zu sogenannten Schrauben- Dübeln erweist sich die erfindungsgemäße Paarung des neuen
Befestigungssatzes als wesentlich weniger arbeitsaufwendig und daher montagefreundlich,
wodurch im Sinne wirtschaftlicher Erwägungen Zeit und Geld gespart wird. Zur sicheren
Aufnahme des Kopfes 17 des Spreizelementes 10 ist der Halsteil 2 des Spreizdübels
1 mit einer konischen Erweiterung 18 versehen, die zugleich ein zu tiefes eindringen
desselben in das Bohrloch verhindert.