Artür FischerArtür Fischer
7241 Tumlingen Den 1. September 19707241 Tumlingen September 1st, 1970
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Dübel für eine Wand aus porösem Material wie z.B. GasbetonDowels for a wall made of porous material such as aerated concrete
Die Erfindung betrifft einen Dübel für eine Wand aus porösem Material wie z.B. Gasbeton, bestehend auszwei U-förmigen Schalen, die mittels eines unter Gewindezugkraft in die beiden Schalen einziehbarenSpreizkörpers aufspreizbar sind.The invention relates to a dowel for a wall made of porous material such as aerated concrete, consisting oftwo U-shaped shells that can be pulled into the two shells by means of a thread pullSpreader are spreadable.
Hülsenförmige Spreizdübel, die durch Einziehen eines achssymmetrischen, zumeist konischen Spreizkörpers ineine geschlitzte Dübelhülse aufspreizbar sind, sind bereits hinlänglich bekannt. Der Spreizkörper gleitetdabei vom vorderen Dübelende her in die Dübelhülse hinein, die in den meisten Fällen ebenfalls mit einem den Einziehwiderstandvermindernden Konus versehen ist. Die durch die Längsschlitze der Dübelhülse gebildetenSchenkel erfahren dabei jedoch nur eine Spreizung, die um die doppelte Wandstärke der Dübelhülse größerist als der Außendurchmesser des verwendeten Spreizkörpers .Sleeve-shaped expansion dowels, which by pulling in an axially symmetrical, mostly conical expansion body ina slotted dowel sleeve are expandable are already well known. The spreader slidesfrom the front end of the dowel into the dowel sleeve, which in most cases also has a pull-in resistancereducing cone is provided. The formed by the longitudinal slots of the dowel sleeveHowever, the legs only experience a spread that is twice the wall thickness of the dowel sleeveis than the outer diameter of the expansion body used.
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Diese Spreizung erzeugt zwar in hartem Mauerwerk eine so starke Pressung zwischen DübelmantelundBohrlochwandung, daß eine ausreichende, großen Auszugskräften standhaltende Verankerung erzielt wird.In weichen, keine große innere Festigkeit aufweisenden Werkstoffen bewirkt jedoch eine zu starke Pressungzwischen Dübelmantel und Bohrlochwandung, daß das den Dübel umgebende Material zerstört bzw. zerbrökeltwird. Durch den nunmehr fehlenden gegenseitigen Zusammenhalt der das Bohrloch umgebenden Materialteilchenist es ohne großen Widerstand möglich, den Dübel zusammen mit dem zerbrökelten, feinkörnigenMaterialaus dem Bohrloch herauszuziehen.In hard masonry, this spreading creates such a strong pressure between the dowel jacketand the wall of the borehole that anchoring that can withstand sufficient, large pull-out forces is achieved. In soft materials that do not have great internal strength, however, excessive pressure between the dowel jacket and the wall of the borehole causes the material surrounding the dowel to be destroyed or crumbled. Due to the now missing mutual cohesion of the material particles surrounding the borehole, it is possible without great resistance to pull the dowel together with the crumbled, fine-grainedmaterial out of the borehole.
Es ist daher schon vorgeschlagen worden, den Dübel an seiner Außenfläche mit Zähnen zu versehen, diesich beim Aufspreizen in das das Bohrloch umgebende Material eingraben. Aber auch diese Maßnahme bringtkeine wesentliche Erhöhung der Ilaltekraft, da derfesteZusammenhalt der zwischen den einzelnen Zähnen sitzenden Materialteilchen mit dem übrigen, dasBohrlochumgebende Material nicht ausreicht. Bei einer Belastung des Dübels in Auszugsrichtung werden daherdiese zwischen den Zähnen befindlichen Materialteilchen vom anderen Material abgeschert.It has therefore already been proposed to provide the dowel with teeth on its outer surface which dig into the material surrounding the borehole when it is expanded. But even this measure does not bring about a significant increase in the Ilaltekraft, since thefirm cohesion of the material particles sitting between the individual teeth with the rest of thematerial surrounding the drill hole is not sufficient. When the dowel is loaded in the pull-out direction, these material particles located between the teeth are sheared off from the other material.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Dübel so auszubilden, daß er zum Einsatz inporösen und weichen Werkstoffen, wie z.B. Gasbeton, ein über das bekannte Maß wesentlich hinausgehendes großesSpreizvermögen aufweist, um in diesem Material großenAuszugskräften standzuhalten.The object of the present invention is to design a dowel so that it can be used inporous and soft materials, such as aerated concrete, a large size that goes far beyond the known sizeSpreading ability has to be great in this materialTo withstand pull-out forces.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Dübel der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß die Schenkelder beiden U-förmigen Schalen vom vorderen Dübelende ausgehend nach dem hinteren bis zu ihrer parallel zurDübelachse verlaufenden freien Längskante mit einer Abschrägung versehen sind, auf der und ggf. auf denLängskanten der an dem vorderen Dübelende unverlierbar angeordnete Spreizkörper beim Einziehen gleitet.According to the invention, this is achieved in a dowel of the type described in that the legsof the two U-shaped shells starting from the front end of the dowel towards the rear up to their parallel to theThe free longitudinal edge running along the dowel axis is provided with a bevel, on which and, if necessary, on theLongitudinal edges of the expanding body, which is arranged captively at the front end of the dowel, slides when it is pulled in.
Der Spreizkörper muß, um auf den Längskanten der beiden U-förmigen Schalen, die im vorderen DübelendbereichThe expansion body must be placed on the longitudinal edges of the two U-shaped shells in the front dowel end area
abgeschrägt sind, gleiten zu können, mindestens eine fare beveled, to be able to slide, at least one f
Länge quer zur Achsrichtung auf v/eisen, die dem Außenmaßdes Dübels im Bereich der Trennfugenebene entspricht.Length transverse to the axial direction on v / iron that corresponds to the external dimensionof the anchor in the area of the joint plane.
Um außerdem auch die Gleitreibung zwischen Spreizkörper und Längskanten der freien Schenkel so gering wie möglichzu halten, bietet sich als Spreizkörper ein Zylinderbolzen an, dessen Achse quer zur Dübellängsachse liegt und dermittels einer Befestigungsschraube, die entweder einstückig oder über eine Gewindebohrung im Spreizkörper mit diesemverbunden sein kann, in die Trennfuge der beiden U-förmigenIn addition, the sliding friction between the expansion body and the longitudinal edges of the free legs is as low as possibleto hold, offers a cylinder bolt as an expansion body, the axis of which is transverse to the longitudinal axis of the dowel and theby means of a fastening screw, which is either in one piece or via a threaded hole in the expansion body with thiscan be connected in the parting line of the two U-shaped
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Schalen eingezogen v/ird. Dabei werden die beiden Schalen radial nach außen gedrückt, wobei das !Mindestmaßder Aufspreizung sich aus dera Durchmesser des Spreizkörpersund der doppelten Tiefe der U-förmigen Schale ergibt. In Wirklichkeit aber ist die Aufspreizung weitausgrößer, da durch die U-Form der beiden Halbschalen ein Umbiegen hinter dem Spreizkörper nahezu ausgeschlossen ist.Bowls drawn in. The two shells are pressed radially outwards, with the minimum!the expansion is derived from the diameter of the expansion bodyand twice the depth of the U-shaped shell. In reality, however, the spread is widelarger, because the U-shape of the two half-shells almost eliminates bending behind the expansion body.
Durch das Aufspreizen des Dübels wird das weiche, poröse Material von den beiden U-förmigen Schalen vor sichhergeschoben und verdichtet. Je größer dabei der Aufspreizwinkel des Dübels ist, um so größer istauch die Menge des von den beiden Schalen hintergriffenen Materials. Da von dieser Menge der Ausziehwiderstanddes Dübels abhängt, ist dieser in besonderem Maße für den Einsatz und die Verankerung inWänden aus porösem und weichem Material geeignet.By spreading the dowel, the soft, porous material of the two U-shaped shells is in front of youpushed and compressed. The greater the spread angle of the anchor, the greater it isalso the amount of material engaged behind by the two shells. Because of this amount the pull-out resistancedepends on the anchor, it is particularly suitable for use and anchoring inWalls made of porous and soft material are suitable.
Die sich durch die Abschrägung der Schenkel ergebende V-förmige Aussparung dient zum einen zur Aufnahme desSpreizkörpers und zum anderen zur Verminderung des Einziehwiderstandes. Beim Einziehen wirkt der Spreizkörperin der Aussparung v/ie ein Keil, der die beiden Schalen auseinanderdrückt. Diese Art der Aufspreizunghat überdies noch den Vorteil, daß der Spreizkörper beim Eindrehen der Befestigungsschraube in der Aussparungwie in einem Prisma gegen Verdrehen gesichert ist.The V-shaped recess resulting from the beveling of the legs serves on the one hand to accommodate theExpansion body and on the other hand to reduce the pull-in resistance. The expansion body acts when it is drawn inin the recess v / ie a wedge that pushes the two shells apart. That kind of spreadingalso has the advantage that the expansion body when screwing in the fastening screw in the recessas is secured against twisting in a prism.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die beiden U-förmigen Schalen ineinandergeschachteltsein. Durch das Ineinanderschachteln wird eine noch größere Aufspreizung des Dübels ermöglicht, da derSpreizkörper, wie schon zuvor erwähnt, auf den Längskanten der Schenkel gleitet und nunmehr die Schalennoch um das Maß der Überschneidung weiter aufspreizt.Damit die beiden U-Schalen ohne wesentliche Verringerung der lichten Weite in Trennebene möglichstweit ineinandergeschachtelt werden können, empfiehlt sich eine eckige U-Form der Halbschalen. Nach demZusammenschachteln der beiden Schalen ergibt dies einen rechteckigen Dübel, der darüber hinaus nochden Vorteil hat, daß er beim Einziehen des Spreizkörpers schon von seiner Form her gegen Verdrehenim Bohrloch gesichert ist.According to a further feature of the invention, the two U-shaped shells can be nested one inside the otherbe. By nesting the dowel, the expansion of the anchor is even greater, since theSpreader, as already mentioned, slides on the longitudinal edges of the legs and now the shellsspreads further by the extent of the overlap.So that the two U-shells without any significant reduction in the clear width in the parting plane as possiblecan be nested widely, an angular U-shape of the half-shells is recommended. After thisNesting the two shells together results in a rectangular dowel that also hashas the advantage that when the expansion body is drawn in, its shape prevents it from twistingis secured in the borehole.
Ferner können die beiden U-förmigen Schalen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung im Bereich des hinteren Dübelendesmiteinander verbunden sein. Als Verbindungsartend sind Punktschweißen, Nut-Zapfen-Verbindungen und ähnlichesmehr möglich. Der erfindungsgemäße Dübel kann also aus zwei gleichen Schalen zusammengesetzt werden,die anschließend nach einem dieser Verfahren miteinander verbunden werden.Furthermore, in a further embodiment of the invention, the two U-shaped shells can be connected to one another in the area of the rear dowel end. As connectiontypes d , spot welding, mortise and tenon connections and the like are possible. The dowel according to the invention can therefore be composed of two identical shells which are then connected to one another using one of these methods.
Eine besonders geeignete Verbindungsart für die beiden U-förmigen Schalen sind in ergänzender Ausgestaltungder Erfindung Einkerbungen in den sich überlappenden Schenkeln, die so angeordnet sein können,A particularly suitable type of connection for the two U-shaped shells are in a complementary embodimentof the invention notches in the overlapping legs, which can be arranged so
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daß sie gleichzeitig auch als Schraubenführung dienen. Dadurch ist in dem mit U-förmigen Schalen zusammengesetztenDübel ein seitliches Ausweichen der Befestigungsschraube nicht möglich.that they also serve as screw guides. This is in the compound with U-shaped shellsDowel, it is not possible for the fastening screw to move sideways.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können sich an die bis zur Verbindungsstelle der beiden U-förmigenSchalen reichenden Trennfuge querverlaufende Einschnitte anschließen, die sich von der Längskante der Schenkelbis oder nahe an den U-Boden einer jeweiligen Schale erstrecken. Es bleiben somit als Gelenkpunkte lediglichschmale Stege stehen, die dem Aufspreizen der Schalen keinen allzu großen Widerstand entgegensetzen.In a further embodiment of the invention, up to the connection point of the two U-shapedShells reaching parting line connect transverse incisions that extend from the longitudinal edge of the legsextend up to or close to the U-bottom of a respective shell. It therefore only remains as hinge pointsthere are narrow webs that do not offer too much resistance to the expansion of the shells.
Schließlich kann der Spreizkörper in Ergänzung der Erfindung im Bereich seiner auf den Längskanten der Schalengleitenden Bahnen eingeschlitzt sein. Diese Maßnahme soll ein Abgleiten des Spreizkörpers von den Längskanten derSchenkel verhindern. Das Einschlitzen ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das seitliche Spiel der im Spreizkörpereingeschraubten Befestigungsschraube in dem Dübel so groß ist, daß ein Abgleiten des Spreizkörpers von einerder beiden Längskanten möglich ist.Finally, in addition to the invention, the expansion body can in the area of its on the longitudinal edges of the shellsbe slotted in sliding tracks. This measure is intended to prevent the expansion body from sliding off the longitudinal edges of thePrevent thighs. Slitting is particularly advantageous when the lateral play in the expansion bodyscrewed fastening screw in the dowel is so large that a sliding of the expansion body from onethe two long edges is possible.
Ferner kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das vordere Ende des Dübels durch eine Kappe abgedeckt sein.Dies ist dann notwendig, wenn das zur Aufnahme des Dübels vorbereitete Bohrloch kleiner ist als der die AußenmaßeFurthermore, according to a further feature of the invention, the front end of the dowel can be covered by a cap.This is necessary if the drill hole prepared for receiving the dowel is smaller than the external dimensions
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dcs Dübels umschreibende Kreis. Ohne Kappe würde sonstschon beim Lintreiben des Dübels der Spreizkörper in die Trennfuge eingedrückt werden, und damit den Dübelvorzeitig aufspreizen. Die Kappe, die sich daher an der Dübelhülse und nicht am Spreizkörper abzustützenhat, muß jedoch so ausgebildet sein, daß sie das Aufspreizen des eingesetzten Dübels nichtdcs circumscribing circle. Otherwise without a capthe expansion body is already pressed into the joint when driving the dowel, and thus the dowelSpread open prematurely. The cap, which is therefore supported on the dowel sleeve and not on the expansion bodyhas, however, must be designed so that it does not spread the dowel used
verhindert. Un einen möglichst geringen Eindring-Mprevented. Un lowest possible penetrationM
widerstand beim Eintreiben des Dübels zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn die Kappe mit einer Spitzeversehen ist.To achieve resistance when driving in the dowel, it is advantageous if the cap has a pointis provided.
Nach einem letzten Merkmal der Erfindung kann die Kappe durch Verlängerung des U-Bodens der beiden Schalengebildet sein, wobei die Verlängerungen gegeneinander umgebogen sind. Auch hier ist es möglich, die Verlängerungenso gegeneinander umzubiegen, daß eine Spitze entsteht. Die Kappen dienen außerdem alsSicherung gegen Herausfallen des Spreizkörpers, esAccording to a final feature of the invention, the cap can by extending the U-bottom of the two shellsbe formed, wherein the extensions are bent against each other. Here, too, it is possible to use the extensionsto bend against each other so that a point is formed. The caps also serve asSecuring against falling out of the expansion body, it
sei denn, daß schon durch die in den Spreizkörper ein- ™unless that already through the one in the expansion body ™
gedrehte Befestigungsschraube mit aufgesetzter Mutterein Herausfallen des Spreizkörpers verhindert ist.turned fastening screw with attached nutfalling out of the expansion body is prevented.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.
Figur 1 zeigt den Spreizdübel,Figure 1 shows the expansion anchor,
Figur 2 zeigt den Spreizdübel mit ineinandergeschachtelten U-förmigen Schalen,Figure 2 shows the expansion anchor with nested U-shaped shells,
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Figur 3 zeigt den im Mauerwerk verankertenFigure 3 shows the anchored in the masonry
Spreizdübel im Ilalbschnitt,Expansion dowel in the ileal section,
Figur 4 zeigt das vordere Dübelende mit aufgesetzter Kappe.Figure 4 shows the front end of the dowel with the cap attached.
Der in Figur 1 dargestellte Spreizdübel 1 besteht aus zwei im hinteren Bereich 2 mittels Sicken 3 miteinanderverbundenen Halbschalen 4a, 4b und einem in den Spreizdübel 1 mittels einer Befestigungsschraube 5 und einerMutter 6 einziehbaren zylindrischen Spreizkörper 7. Der Spreizkörper 7, der sowohl einstückig als auch übereine Gewindebohrung 8 mit der Befestigungsschraube verbunden sein kann, ist in einer Aussparung 9 amvorderen Dübelende 10 angeordnet. Die Aussparung 9 ergibt sich durch die Abschrägung 11 der Schenkel derbeiden U-förmigen Schalen 4a, 4b. Sie verläuft vom vorderen Dübelende 10 nach dem hinteren bis zu denparallel zur Dübelachse verlaufenden freien Längskanten 12. An die bis zur Verbindungsstelle der beidenU-förmigen Schalen 4a, 4b reichenden Trennfuge schließen sich quer gerichtete Einschnitte 13 an, die sich vonder Längskante 12 der Schenkel bis an den U-Boden einer jeweiligen Schale erstrecken. Dadurch bleiben zwei um90° zur Trennfugenebene versetzte Stege 14a, 14b stehen, die die Gelenkpunkte bilden, an denen sich die beidenU-förmigen Schalen 4a, 4b beim Einziehen des Spreizkörpers 7 aufbiegen.The expansion anchor 1 shown in Figure 1 consists of two in the rear area 2 by means of beads 3 togetherconnected half-shells 4a, 4b and one in the expansion anchor 1 by means of a fastening screw 5 and oneNut 6 retractable cylindrical expansion body 7. The expansion body 7, which is both integral and overa threaded hole 8 can be connected to the fastening screw is in a recess 9 onfront dowel end 10 arranged. The recess 9 results from the bevel 11 of the legstwo U-shaped shells 4a, 4b. It runs from the front dowel end 10 to the rear to theFree longitudinal edges 12 running parallel to the dowel axis. At the point where the two joinU-shaped shells 4a, 4b extending parting line are connected to transversely directed incisions 13, which extend fromthe longitudinal edge 12 of the legs extend to the U-bottom of a respective shell. This leaves two aroundThere are webs 14a, 14b offset by 90 ° to the plane of the parting line, which form the points of articulation at which the two meetBend the U-shaped shells 4a, 4b when the expansion body 7 is drawn in.
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Figur 2 zeigt einen Spreizdübel 1, bei dem die beidenU-förmigen Halbschalen 4a, 4b ineinandergeschachtelt sind. Die eckigen Schalen sind durch jeweils vierEinkerbungen 15 an den sich überlappenden Schenkeln miteinander verbunden. Die sich im Innern des Spreizdübels1 durch die Einkerbungen ergebenden Aufbauchungen haben eine lichte Weite, die dem Außendurchmesser derBefestigungsschraube 5 entspricht. Die Abschrägungen der Schenkel der beiden U-Schalen 4a,4b, die sich beidiesem Ausführungsbeispiel überschneiden, bilden ebenfallseine Aussparung 9, die zur Aufnahme des Spreizkörpersdient. Die Verlängerungen des U-Bodens der beiden Schalen sind zu einer Kappe 16 aufgebogen.Figure 2 shows an expansion anchor 1, in which the twoU-shaped half-shells 4a, 4b are nested. The angular shells are by four eachNotches 15 connected to one another on the overlapping legs. The inside of the expansion anchor1 bulges resulting from the notches have a clear width that corresponds to the outer diameter of theFastening screw 5 corresponds. The bevels of the legs of the two U-shells 4a, 4b, which are atthis embodiment overlap, also forma recess 9 for receiving the expansion bodyserves. The extensions of the U-bottom of the two shells are bent up to form a cap 16.
Figur 3 zeigt den in weichem und porösem Mauerwerk 17 verankerten Spreizdübel 1 nach Figur 2. Dabei sind diebeiden U-förmigen Schalen 4a, 4b durch den Spreizkörper 7 aufgespreizt. Durch das Aufspreizen wird das weicheund poröse Material des Mauerwerks im Bereich der Außenflächen der beiden Halbschalen 4a,4b zusammengedrängtund verdichtet.Figure 3 shows the anchored in soft and porous masonry 17 expansion dowel 1 according to Figure 2. Here are thetwo U-shaped shells 4a, 4b spread open by the expansion body 7. By spreading it, it becomes softand porous material of the masonry pressed together in the area of the outer surfaces of the two half-shells 4a, 4band condensed.
Die auf das vordere Dübelende 10 aufgesetzte Kappe 18 in Figur 4 verhindert, daß der Spreizkörper 7 beimEintreiben des Spreizdübels 1 in die Trennfuge eingedrückt wird und damit ein vorzeitiges Aufspreizen bewirkt.Damit die Kappe 18 das Aufspreizen des in demThe cap 18 placed on the front dowel end 10 in FIG. 4 prevents the expansion body 7 from beingDriving the expansion anchor 1 is pressed into the parting line and thus causes premature expansion.So that the cap 18 the spreading of the in the
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Bohrloch 19 eingesetzten Dübel nicht verhindert, sind die die Dübelhülse überragenden Lappen 20 derKappe 18 so dünn ausgeführt, daß sie schon bei der geringsten Aufspreizung abbrechen. Um zu verhindern,daß der Spreizkörper 7 beim Einziehen von den Längskanten 12 der Schenkel abgleitet, ragt dieser etwasüber das Außenmaß des Dübels im Bereich der Trennfuge hinaus und ist außerdem noch an seinem Umfangmit Schlitzen 21 versehen, in denen die Längskanten der Schalen geführt sind.Borehole 19 does not prevent inserted dowels, the dowel sleeve protruding tabs 20 are theCap 18 made so thin that they break off at the slightest spread. To prevent,that the expansion body 7 slides from the longitudinal edges 12 of the legs when it is drawn in, this protrudes somewhatbeyond the external dimension of the dowel in the area of the parting line and is also still on its circumferenceprovided with slots 21 in which the longitudinal edges of the shells are guided.
Die Erfindung ist keineswegs auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kannz.B. die Form der Halbschalen oder die Form des Spreizkörpers, sofern die Länge des Spreizkörpersdie in der Beschreibung erwähnte Voraussetzung erfüllt, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen,verändert und frei gewählt werden.The invention is in no way restricted to the exemplary embodiments shown here. So cane.g. the shape of the half-shells or the shape of the expansion body, provided the length of the expansion bodyfulfills the requirement mentioned in the description without departing from the concept of the invention,can be changed and freely chosen.
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