DE2635805C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dübel mit einer Spreizhülse, einem Spreizkörper, einer ein Gewinde aufweisenden Anker­ stange für das Einziehen des Spreizkörpers in die Spreiz­ hülse, einem Gegenlager am Lastbefestigungsende der An­ kerstange, und einem koaxial zum Gegenlager angeordneten, bei Erreichen eines vorgegebenen Drehmomentes vom Gegen­ lager trennbaren Angriffsmittel zum Aufbringen eines Dreh­ momentes.

Um bei Spreizdübeln eine ausreichende Belastbarkeit zu erzie­ len, muß die Spreizhülse mit vorbestimmbarer Kraft gegen die Wandung des Bohrloches gepreßt werden. Je nach Härte des Auf­ nahmematerials ist dazu der Spreizkörper mehr oder weniger tief in die Spreizhülse einzuziehen. Die Spreizkraft wiederum wird über ein Werkzeug in Form eines Drehmomentes an entsprechende Angriffsmittel des Dübels abgegeben. Mit zunehmender Spreiz­ kraft erhöht sich auch das an das Angriffsmittel abzugebende Drehmoment. Letzteres ist somit ein Maß für den Verankerungs­ wert des Dübels.

Das zur Erzielung des optimalen Verankerungswertes des Dübels erforderliche Drehmoment wird bis anhin durch Verwenden eines Drehmomentschlüssels sichergestellt. Abgesehen davon, daß es sich bei einem Drehmomentschlüssel um ein aufwendiges und em­ pfindliches Werkzeug handelt, bringt diese Drehmomentkon­ trolle auch das Problem, daß bei unterschiedlichen Dübeldi­ mensionen auch unterschiedliche Drehmomentwerte zu berück­ sichtigen sind.

Zur Vermeidung dieser Nachteile sind aus der DE-OS 24 18 598 Dübel bekanntgeworden, die über eine eigene Drehmoment- Begrenzung verfügen: An dem der Ankerstange zugeordneten Ge­ genlager, z. B. einer Mutter, ist ein Angriffsmittel über ei­ nen eine Sollbruchstelle bildenden Ringsteg verbunden. Das Angriffsmittel weist korrespondierend zum Gegenlager einen Außensechskant gleicher Abmessung auf.

Auf diese Weise kann mittels eines einfachen Werkzeuges, beispielsweise eines Gabelschlüssels, über das Angriffs­ mittel das zur Erreichung der ordnungsgemäßen Verankerung erforderliche Drehmoment übertragen werden. Sobald der vorgegebene Verankerungswert erreicht ist, vermag der Ring­ steg das vom Werkzeug auf das Angriffsmittel abgegebene erhöhte Drehmoment nicht mehr zu übertragen und bricht. Als­ dann ist es auch möglich, durch Angriff des Werkzeuges am Gegenlager dieses weiterzudrehen und dadurch den Veranke­ rungswert zu erhöhen.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Lösung ist der, daß das gleichachsig auf dem Gegenlager angeordnete An­ griffsmittel dieselbe Außenform wie das Gegenlager fassen kann, so daß der Ringsteg keiner Bruchbelastung ausgesetzt ist und folglich auch nicht bricht. Da somit das Angriffs­ mittel nicht vom Gegenlager abgetrennt wird, besteht keine Gewißheit, ob dieser Dübel ausreichend verankert ist.

Als nachteilig hat sich aber auch die bei ordnungsgemäßem Anziehen des Angriffsmittels auftretende Bruchfläche des Ringsteges erwiesen, da hier sowohl die Funktionstüchtig­ keit des Gegenlagers mindernde als auch das Aussehen der Be­ festigung beeinträchtigende Korrosion auftritt. Ein Ring­ steg hat sich zudem als Sollbruchstelle mit relativ breitem Streubereich der Bruchkräfte erwiesen, so daß es sich hier­ bei um eine nicht ausreichend präzise Anzugssicherung han­ delt.

Bekannt ist aus der FR-PS 11 79 556 ferner ein Dübel mit Spreizhülse und in diese einziehbarem Spreizkörper, wozu eine Ankerstange mit Gewinde und eine darauf sitzende Mutter dient. Die Mutter steht mit der Ankerstange in lösbarer dreh­ schlüssiger Verbindung, über welche die Ankerstange durch Drehen der Mutter mittels eines Werkzeugs mitgedreht wird, wodurch sich die Mutter zum Aufnahmematerial hin verspannt. Durch das ansteigende Drehmoment löst sich die drehschlüs­ sige Verbindung zwischen Mutter und Ankerstange, so daß weiteres Drehen der Mutter ein axiales Zurückziehen der Ankerstange bewirkt. Das Lösen der drehschlüssigen Verbin­ dung ist für die Bedienungsperson nicht deutlich wahrnehm­ bar, weshalb keine zuverlässige Setzkontrolle gegeben ist.

Die US-PS 31 91 486 zeigt auf dem Gebiet der Schraubverbin­ dungen Einrichtungen, welche dazu vorgesehen sind, Zer­ störungen der Gewindeverbindung zu verhindern. Die Einrich­ tungen bestehen aus einer Mutter, mit der eine Scheibe über trennbare Scherstifte verbunden ist. Zum Anziehen der Mutter ist es möglich, mit einem Werkzeug statt an der Scheibe an der Mutter anzugreifen, so daß ein Trennen der Scherstifte nicht erfolgt. Diese Einrichtungen erlauben also eine Fehlbe­ dienung, so daß sie die ihnen zugedachte Aufgabe nicht zu erfüllen vermögen und schon gar nicht für den Einsatz auf dem Gebiet der Dübel zur Erstellung einer zuverlässigen Setz­ kontrolle geeignet sind. Diese Einrichtungen haben aber auch den Nachteil großer Bauhöhe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dübel mit präziser und zuverlässiger Setzkontrolle zu schaffen, bei dem ein Angriff von Werkzeugen am Gegenlager während des Verankerungsvorgangs zuverlässig unterbunden wird. Gleich­ zeitig sollen das Angriffsmittel und das Gegenlager eine möglichst geringe Gesamtbauhöhe aufweisen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Angriffsmittel als das Gegenlager übergreifende Kappe ausge­ bildet ist, und daß das Gegenlager über Scherstifte mit der Kappe verbunden ist, die bei Erreichen des vorgegebenen Dreh­ momentes trennbar sind.

Ein als Kappe ausgebildetes Angriffsmittel ermöglicht das Einsetzen der Scherstifte sowohl parallel als auch normal zur Dübelachse. Ein erheblicher Vorteil ist zudem der, daß die Kappe durch deren stirnseitiges Anliegen am Gegenlager als auch das Umfassen des letzteren formschlüssig auf dem Gegenlager sitzt und deshalb beim Fallenlassen eines solchen Dübels auf den Kopf die Scherstifte nicht beansprucht werden; der Dübel ist also gegen Schlageinwirkung auf den Kopf unemp­ findlich. Eine Kappe stellt zudem sicher, daß das Werkzeug bis zum Erreichen des vorbestimmten Verankerungswertes nicht am Gegenlager fassen kann. Ferner ermöglicht die Kappe eine geringe Gesamthöhe von Kappe und Gegenlager.

Scherstifte lassen sich problemlos, präzise und zuverlässig dimensionieren, so daß exakte Bruchkräfte erzielbar sind. Zudem sind die Bruchkräfte auch durch die Anzahl, den Durch­ messer, und entsprechende Wahl des Materials der Scherstifte steuerbar.

Als besonders vorteilhaft haben sich Scherstifte aus Alu- Legierungen erwiesen, da diese korrosionsunempfindliche Bruch­ flächen sauberen Aussehens gewährleisten. Zweckmäßig sind die Scherstifte in entsprechende Aufnahmebohrungen des Gegen­ lagers bzw. der Kappe eingepreßt oder eingeklebt.

Vorzugsweise sind die Scherstifte parallel zur Dübelachse in das Gegenlager bzw. die Kappe eingesetzt. Diese Ausführungs­ form gewährleistet besonders exakte Scherbedingungen, da die Kappe stirnseitig direkt am Gegenlager anliegt und die Scher­ stifte so also reiner Scherbeanspruchung ausgesetzt sind. Um eine gleichmäßige Verteilung der Scherkraft zu erzielen, sind zweckmäßig drei in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnete Scherstifte durch einen axial gerichteten Zen­ tralstift gegenüber dem Gegenlager zu zentrieren.

Einem weiteren Vorschlag der Erfindung entsprechend, sind die Scherstifte normal zur Dübelachse in das Gegenlager bzw. die Kappe eingesetzt. Der besondere Vorteil dieser Lösung liegt in der erzielbaren kleinen Gesamthöhe von Gegenlager und Kappe, was sich insbesondere beim Einsatz eines solchen Dübels an schwer zugänglichen Stellen in der Montage sehr positiv auswirken kann. Ferner wird durch eine das Gegen­ lager umfassende Kappe sichergestellt, daß das Werkzeug bis zum Bruch der Scherstifte bzw. der Entfernung der Kappe vom Gegenlager nur an der Kappe fassen kann. Zudem gewährleistet eine das Gegenlager anliegend umfassende Kappe eine zuver­ lässige Zentrierung derselben und damit gleichmäßiges Ver­ teilen der Scherkräfte.

Bei der Montage des Dübels besteht die Gefahr, daß die Be­ dienungsperson im Moment des plötzlichen Brechens der Scher­ stifte und des demzufolge freien Drehens der Kappe überrascht wird und dadurch - man denke an den Montageeinsatz auf Bauge­ rüsten - mit dem Werkzeug ausrutscht und den Halt verliert. Um diese Schreckgefahr auszuschalten, wird zwischen Gegenla­ ger und Kappe ein deren relative Verdrehbarkeit begrenzender Anschlag vorgeschlagen. So wird sichergestellt, daß die Kappe nach dem wahrnehmbaren Bruch der Scherstifte nur um einen zweckmäßig kleinen Winkelbereich verschwenkt wird und die Bedienungsperson währenddessen erfahrungsgemäß mit dem Werkzeug von der Kappe nicht abgeleitet.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlag als ein in eine entgegen der Anzugsrichtung weisende Freilaufnut ragender Stift ausgebildet. Die Kraftaufnahmefähigkeit des Stiftes ist dabei möglichst größer als die Gesamtscherkraft der Scherstifte zu wählen. Der Stift vermag so nach dem Brechen der Scherstifte größere Drehmomente von der Kappe auf das Gegenlager zu übertragen, so daß der Dübel auf sei­ nen maximalen Verankerungswert nachgespannt werden kann.

Der Stift kann die Kappe durch einen Kopf auch formschlüssig haltern, so daß die Kappe vom Gegenlager des gesetzten Dübels nicht abfallen kann. Die freie begrenzte Schwenk­ barkeit der Kappe relativ zum Gegenlager zeigt in diesem Falle an, daß der Dübel zumindest mit dem vorbestimmten Verankerungswert im Aufnahmematerial sitzt.

Nachdem die Scherstifte gebrochen sind und die Kappe vom Gegen­ lager entfernt ist, läßt sich ein Werkzeug am Gegenlager an­ setzen und durch Aufbringen eines entsprechenden Drehmomentes der Verankerungswert des Dübels noch erhöhen. Selbstverständlich wird durch Angriffsflächen am Gegenlager auch das Lösen des Dübels ermöglicht. Zweckmäßig ist das Gegenlager als Sechskant, in Form einer Mutter bzw. eines Schraubenkopfes, ausgebildet.

Insbesondere bei Auslegung der Scherstifte auf den durch die festigkeitsmäßige Belastbarkeit des Dübels selbst, beziehungs­ weise des Aufnahmematerials begrenzten maximalen Spreizwert, sollte ein Nachziehen oder Lösen des Gegenlagers unterblei­ ben, um den Verankerungswert nicht zu beeinträchtigen. Zur Anzeige allfälligen Manipulierens am Gegenlager weisen die Angriffsflächen des Gegenlagers vorschlagsgemäß deshalb eine zerstörbare Schutzschicht auf. Diese kann beispielswei­ se eine im Tauchverfahren aufgebrachte Farb- oder Kunststoff­ schicht sein, welche beim kraftschlüssigen Ansetzen eines Werkzeuges abplatzt. Ebenso eignet sich hierzu ein verletz­ barer bzw. zerstörbarer metallener Überzug.

Um den Verankerungszustand eines gesetzten Dübels auch aus Di­ stanz erkennen zu können, ist es zweckmäßig, die Kappe, das Gegenlager selbst oder eine das Gegenlager umgebende, zer­ störbare Schutzschicht mit einer entsprechenden, auffälligen Farbmarkierung zu versehen.

Die Erfindung soll nunmehr anhand der sie beispielsweise wieder­ gebenden Zeichnungen näher erläutert werden und zwar zeigt

Fig. 1 einen in ein Aufnahmematerial eingesetzten, un­ gespreizten Dübel im Schnitt, mit als Schraube ausgebildeter Ankerstange;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Dübel gemäß Fig. 1, entlang der Linie II/II;

Fig. 3 einen weiteren, in ein Aufnahmematerial einge­ setzten, ungespreizten Dübel im Schnitt, mit als Gewindestange ausgebildeter Ankerstange;

Fig. 4 eine Ansicht des Dübels gemäß Fig. 3, in Pfeilrichtung IV.

Der in Fig. 1 dargestellte Dübel ist in eine Aufnahmebohrung 1, beispielsweise in Beton eingesetzt und dient dem Befestigen eines Gegenstandes 2.

Der Dübel besteht im wesentlichen aus einer insgesamt mit 3 bezeichneten Spreizhülse, die zur Erleichterung der Spreizung vorderseitig Längsschlitze 3 a aufweist. Ein kegeliger Spreiz­ körper 4 wird mittels einer als Schraube ausgebildeten, ins­ gesamt mit 5 bezeichneten Ankerstange zum Aufweiten der Spreiz­ hülse 3 von vorne in letztere hineingezogen. Dabei bildet der Kopf 5 a der Ankerstange 5 ein sich über eine Unterlags­ scheibe 6 gegen den zu befestigenden Gegenstand 2 abstützendes Gegenlager.

Das Anziehen des Kopfes 5 a erfolgt mittels eines an sich be­ kannten, nicht dargestellten Werkzeuges, unter Angriff an einem als Kappe 7 ausgebildeten Angriffsmittel, welches den Kopf 5 a übergreift und durch parallel zur Dübelachse gerichtete Scher­ stifte 8 mit dem Kopf 5 a verbunden ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt, sind drei in gleichem Winkelabstand zu­ einander angeordnete Scherstifte 8 vorgesehen. Die Kappe 7 und der Kopf 5 a weisen zum Angriff von Werkzeugen einen Außen­ sechskant auf. Der Außensechskant des Kopfes 5 a trägt eine unter dem Angriff eines Werkzeuges zerstörbare Schutzschicht 9, welche dazu dient, nachträgliche Manipulationen wie weiteres Anziehen oder Lösen des Kopfes 5 a feststellen zu können.

Zum Verankern des Dübels wird die Kappe 7 mittels des Werk­ zeuges in Anzugsrichtung gedreht, wodurch der Spreizkörper 4 in die Spreizhülse 3 hineingezogen wird und letztere vor­ derseitig gegen die Wandung der Bohrung 1 drückt. Bei wei­ terem Einziehen des Spreizkörpers 4 erhöht sich die Anpreß­ kraft der Spreizhülse 3 in der Aufnahmebohrung 1, womit auch der Verankerungswert des Dübels zunimmt. Die sich zunehmend erhöhende Spreizkraft muß vom Werkzeug auf die Kappe 7 und von dieser über die Scherstifte 8 auf den Kopf 5 a der Anker­ stange 5 übertragen werden. Damit die Scherstifte 8 gleich­ mäßig belastet werden, sind die Kanten des als Außensechs­ kant ausgebildeten Kopfes 5 a gerundet, so daß diese gegen­ über der Kappe 7 als Führung dienen. Die Scherstifte 8 sind so dimensioniert, daß bei Erlangen des vorbestimmten Veran­ kerungswertes des Dübels deren Scherspannung erreicht ist und sie somit das vom Werkzeug abgegebene Drehmoment nicht mehr zu übertragen vermögen und abscheren. Die Kappe 7 kann alsdann abgenommen werden, worauf der Kopf 5 a frei liegt.

Beim Dübel gemäß Fig. 3 ist die insgesamt mit 10 bezeich­ nete Ankerstange einstückig mit dem Spreizkörper 10 a ver­ bunden. Das Einziehen des Spreizkörpers 10 a in die analog der Fig. 1 ausgebildete Spreizhülse 3 erfolgt durch An­ ziehen eines als Mutter 11 ausgebildeten Gegenlagers. Die Mutter 11 ist von einer grundsätzlich wie in der Fig. 1 dargestellten, insgesamt mit 12 bezeichneten Kappe umgeben, die ihrerseits wiederum durch Scherstifte 8 mit der Mutter 11 verbunden ist. Um ein ausreichendes Anziehen der Mutter 11 zu ermöglichen, weist die Kappe 12 für den Durchtritt des rückwärtigen Endbereiches der Ankerstange 10 eine Bohrung 12 a auf.

Die Mutter 11 trägt ferner einen achsparallel gerichteten Stift 13 mit gegenüber den Scherstiften 8 größerem Quer­ schnitt, der, wie die Fig. 4 verdeutlicht, in eine sich in der Kappe 12 entgegen der Anzugsrichtung erstreckende Frei­ laufnut 14 ragt. Nach erfolgtem Abscheren der drei in glei­ chem Winkelabstand zueinander angeordneten Scherstifte 8 wird durch das Zusammenwirken des Stiftes 13 mit der Frei­ laufnut 14 sichergestellt, daß sich die Kappe 12 nur um den der Länge der Freilaufnut 14 entsprechenden Winkelbereich auf der Mutter 11 verdrehen läßt. Die andernfalls durch das plötzliche Brechen der Scherstifte 8 gegebene Schreckgefahr für die Bedienungsperson wird so weitgehend ausgeschaltet. Ferner erlaubt der Stift 13 mit ausreichenden Festigkeits­ werten auch ein Nachspannen des Dübels über die Kappe 12.

Die Funktionsweise der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Aus­ führungsform entspricht im wesentlichen jener zu den Fig. 1 und 2 erläuterten.

Claims (7)

1. Dübel

• a) mit einer Spreizhülse,
• b) mit einem Spreizkörper,
• c) mit einer ein Gewinde aufweisenden Ankerstange für das Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse,
• d) mit einem Gegenlager am Lastbefestigungsende der Ankerstange, und
• e) mit einem koaxial zum Gegenlager angeordneten, bei Erreichen eines vorgegebenen Drehmomentes vom Gegen­ lager trennbaren Angriffsmittel zum Aufbringen eines Drehmomentes,

dadurch gekennzeichnet, daß

• f) das Angriffsmittel als das Gegenlager (5 a, 11) übergreifende Kappe (7, 12) ausgebildet ist, und daß
• g) das Gegenlager (5 a, 11) über Scherstifte (8) mit der Kappe (7, 12) verbunden ist, die bei Erreichen des vorgegebenen Drehmomentes trennbar sind.

2. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherstifte (8) parallel zur Dübelachse in das Gegen­ lager (5 a, 11) bzw. die Kappe (7, 12) eingesetzt sind.

3. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherstifte normal zur Dübelachse in das Gegenlager (5 a, 11) bzw. die Kappe (7, 12) eingesetzt sind.

4. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen Gegenlager (11) und Kappe (12) ein deren relative Verdrehbarkeit begrenzender Anschlag (13, 14) vorgesehen ist.

5. Dübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag als ein in eine entgegen der Anzugsrichtung weisende Freilaufnut (14) ragender Stift (13) ausgebil­ det ist.

6. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Angriffsflächen des Gegenlagers (5 a) eine zerstörbare Schutzschicht (9) aufweisen.