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EP 1 291 095 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.10.2004 Patentblatt 2004/42 |
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Anmeldetag: 25.07.2002 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)7: B21K 21/00 |
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Verfahren zur Herstellung einer Spreizhülse
Method of manufacturing an expanding sleeve
Méthode de fabrication d'une douille d'expansion
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT CH DE FR GB IT LI |
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Priorität: |
07.08.2001 DE 10138742
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.03.2003 Patentblatt 2003/11 |
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Patentinhaber: HILTI Aktiengesellschaft |
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9494 Schaan (LI) |
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Erfinder: |
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- Wieser, Jürgen
86916 Kaufering (DE)
- Zimmerer, Claudia
86153 Augsburg (DE)
- Bisping, Heinz
86163 Augsburg (DE)
- Kölbl, Alois
86807 Buchloe (DE)
- Daigeler, Erich
86875 Waal (DE)
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Vertreter: Wildi, Roland et al |
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Hilti Aktiengesellschaft,
Feldkircherstrasse 100,
Postfach 333 9494 Schaan 9494 Schaan (LI) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 2 834 241 DE-A- 19 510 306
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DE-A- 4 344 382
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Längsschlitze, eine Bohrung
und eine zylinderförmige Aussenkontur aufweisenden, Spreizhülse.
[0002] Spreizdübel mit Spreizhülsen der oben genannten Art werden in Untergründen wie Beton,
Gestein, Mauerwerk und dergleichen verankert, indem die Spreizhülse durch einen Spreizkörper
radial aufgeweitet wird. Diese radiale Aufweitung ist massgebend für die erzielbaren
Verankerungswerte, da dadurch zwischen Spreizhülse und Untergrund eine Verbindung
geschaffen wird, die zum einen reibschlüssigen und in gewissen Fällen auch formschlüssigen
Charakter haben kann. Beeinflusst wird beispielsweise insbesondere der Anteil an reibschlüssiger
Verbindung von der Grösse der dafür von der Spreizhülse zur Verfügung stehenden Aussenkontur,
d. h. eine geringe zur Verfügung stehende Aussenkontur der Spreizhülse hat auch geringere
Verankerungswerte zur Folge.
[0003] Aus der DE4344382 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Spreizhülse bekannt, die
radial aufweitbar ist. Zum Zwecke der radialen Aufweitung ist der Spreizbereich der
Spreizhülse mit Längsschlitzen versehen, so dass sich zwischen den Längsschlitzen
Lappen bilden. Radial aufgeweitet wird die Spreizhülse, indem ein Spreizkörper in
die sich zum vorderen Ende hin verjüngende Bohrung der Spreizhülse eingetrieben wird,
so dass sich die Lappen radial nach aussen bewegen. Nach erfolgter radialer Aufweitung,
d. h. wenn der Spreizdübel vollständig gesetzt ist, kann an der Spreizhülse über ein
Lastangriffsmittel in Form eines Gewindes, das sich an dem dem Spreizbereich abgewandten
Ende befindet, ein Teil, beispielsweise in Form einer Schraube, einer Gewindestange
oder dergleichen, befestigt werden. Zur Herstellung der Spreizhülse werden die Längsschlitze
erzeugt und dann zur Sicherstellung einer grossen für die Verankerung zur Verfügung
stehenden Aussenkontur durch im wesentlichen radiales Zusammenpressen, der zwischen
den Längsschlitzen verbliebenen Lappen der Spreizhülse, die Längsschlitze weitgehend
geschlossen.
[0004] Das bekannte Verfahren führt wohl zu einem anwendungstechnisch vorteilhaften Spreizdübel,
hat aber den Nachteil, dass es aus der Sicht der Herstellung äusserst aufwändig ist
und dadurch nicht wirtschaftlich.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
von einer Spreizhülse anzugeben, das die wirtschaftliche Herstellung von, zu hohen
Verankerungswerten führenden, Spreizhülsen ermöglicht.
[0006] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Spreizhülse zunächst mit
axial verlaufenden Materialschwächungen versehen wird und durch anschliessendes, im
wesentlichen radiales Aufweiten, zur Bildung der Längsschlitze, im Bereich der Materialschwächungen
aufgerissen wird.
[0007] Dadurch, dass die zur Bildung der Längsschlitze dienenden Materialschwächungen aufgerissen
werden, entstehen Längsschlitze mit einer vernachlässigbaren Breite und damit eine
Aussenkontur mit einer maximalen zur Verankerung zur Verfügung stehenden Oberfläche.
In einer bevorzugten Ausführung sind die Materialschwächungen an der Wandung der Bohrung
der Spreizhülse angeordnet und beispielweise als scharfe, V-förmige Nuten ausgebildet.
Durch den einfachen Herstellvorgang ist das Verfahren äusserst wirtschaftlich. Ferner
ergeben sich durch den Aufreissvorgang Längsschlitze, deren korrespondierende, einander
gegenüberliegende Risswandungen der Bruchstellen komplementär ausgebildet sind.
[0008] Das Aufreissen im Bereich der Materialschwächungen wird vorzugsweise durch eine Wärmebehandlung
oder geeignete Temperatur unterstützt, um den Aufreissvorgang zu begünstigen. Die
Wahl der Wärmebehandlung beziehungsweise Temperatur ist vorteilhafterweise an den
Werkstoff der Spreizhülse angepasst. Bei Thermoplastwerkstoffen sind beispielsweise
Temperaturen unterhalb der Glasübergangstemperatur vorteilhaft, so können die beispielsweise
die Polypropylene Aufreiss-Temperaturen von unterhalb -15° Celsisus gewählt werden.
[0009] Vorzugsweise erfolgt das Aufweiten durch Einführen eines Reissdorns in die Bohrung,
wobei der Aussendurchmesser des Reissdorns grösser als der Innendurchmesser, zumindest
in dem mit der Materialschwächungen versehenen Bereich, der Bohrung ist.
[0010] Die Aussenkontur der Spreizhülse wird vorteilhafterweise durch Aufbringen einer,
auf die Aussenkontur radial nach innen wirkenden, Kraft in eine im wesentlichen zylindrische
Form nach dem Aufweiten geformt, um eine maximale Aussenkontur für die Verankerung
zu erhalten und damit ein optimales Tragverhalten der Spreizhülse in einem Bohrloch
sicherzustellen.
[0011] Vorzugsweise wird die Spreizhülse aus Kunststoff gefertigt, um eine wirtschaftliche
Herstellung zu gewährleisten. Für den Einsatz unter speziellen Rahmenbedingungen,
wie beispielsweise im Brandschutz, wird die Spreizhülse vorteilhafterweise aus Metall
gefertigt.
[0012] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Eine Seitenansicht einer Spreizhülse;
Fig. 2 einen Querschnitt, der in Fig. 1 dargestellten, Spreizhülse.
[0013] In den Fig. 1 bis 2 ist eine, insgesamt mit 1 bezeichnete, Spreizhülse mit einem
radial aufweitbaren Spreizbereich 7 mit vier gleichmäßig am Umfang verteilt angeordneten,
spaltfrei ausgebildeten Längsschlitzen 5 dargestellt. An dem, dem Spreizbereich 7
abgewandten Ende besitzt die Spreizhülse 1 ein Lastangriffsmittel 4 in Form eines
Innengewindes. Die Längsschlitze 5 sind zum vorderen Ende hin offen ausgebildet und
erstrecken sich wenigstens teilweise entlang der Spreizhülse 1. Die Spreizhülse 1
ist durchsetzt von einer zentralen Bohrung 6. Die Aussenkontur 8 der Spreizhülse 1
ist im wesentlichen glatt und am vorderen Ende mit einer umlaufend ausgebildeten Fase
2 versehen.
[0014] Beim Herstellen wird die Spreizhülse 1 zunächst aus Kunststoff in einem Spritzgussverfahren
erstellt. Vorzugsweise werden in diesem Arbeitsgang bereits die, im wesentlichen V-förmigen
und axial verlaufenden, Materialschwächungen 9 an der Wandung der Bohrung 6 erstellt.
Anschliessend wird die Spreizhülse 1, durch Einführen eines Reissdorns in die Bohrung
6, wobei der Aussendurchmesser des Reissdorns grösser als der Innendurchmesser der
Bohrung 6 ist, im wesentlichen durch radiales Aufweiten, zur Bildung der Längsschlitze
5, im Bereich der Materialschwächungen 9 aufgerissen. In einem daran anschliessend
Herstellungsschritt wird die Aussenkontur 8 der Spreizhülse 1 durch Aufbringen einer,
auf die Aussenkontur 8 radial nach innen wirkenden, Kraft in eine im wesentlichen
zylindrische Form geformt.
1. Verfahren zur Herstellung einer Längsschlitze (5), eine Bohrung (6) und eine zylinderförmige
Aussenkontur (8) aufweisenden, Spreizhülse (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse (1) zunächst mit axial verlaufenden Materialschwächungen (9) versehen
wird und durch anschliessendes, im wesentlichen radiales Aufweiten, zur Bildung der
Längsschlitze (5), im Bereich der Materialschwächungen (9) aufgerissen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufreissen im Bereich der Materialschwächungen (9) durch eine Wärmebehandlung
unterstützt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweiten durch Einführen eines Reissdorns in die Bohrung (6) erfolgt, wobei
der Aussendurchmesser des Reissdorns grösser als der Innendurchmesser, zumindest in
dem mit der Material-schwächungen (9) versehenen Bereich, der Bohrung (6) ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenkontur (8) der Spreizhülse (1) durch Aufbringen einer, auf die Aussenkontur
(8) radial nach innen wirkenden, Kraft in eine im wesentlichen zylindrische Form nach
dem Aufweiten geformt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse (1) aus Kunststoff gefertigt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse (1) aus Metall gefertigt wird.
1. Method for manufacturing an expanding sleeve (1) having longitudinal slots (5), a
bore (6) and a cylindrical external contour (8), characterised in that the expanding sleeve (1) is first provided with axially disposed weakened portions
(9) of material and is then split open in the area of the weakened portions (9) by
substantially radial expansion to form the longitudinal slots (5).
2. Method according to claim 1, characterised in that the splitting open in the region of the weakened portions (9) of material is assisted
by heat treatment.
3. Method according to claim 1 or 2, characterised in that the expansion is effected by insertion of a splitting mandrel in the bore (6), the
external diameter of the splitting mandrel being larger than the internal diameter
of the bore (6) at least in the region provided with the weakened portions (9) of
material.
4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the external contour (8) of the expanding sleeve (1) is formed to a substantially
cylindrical shape after the expansion by the application of a force acting radially
inwardly on the external contour (8).
5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the expanding sleeve (1) is made of plastics material.
6. Method according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the expanding sleeve (1) is made of metal.
1. Procédé pour la fabrication d'un manchon expansible (1) comportant des fentes longitudinales
(5), un trou (6) et un contour extérieur cylindrique (8), caractérisé en ce que le manchon expansible (1) est d'abord pourvu d'affaiblissements de matière à tracé
axial (9) et, par élargissement ultérieur sensiblement radial, est déchiré dans la
zone des affaiblissements de matière (9) pour former les fentes longitudinales (5).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déchirement dans la zone des affaiblissements de matière (9) est amplifié par
un traitement thermique.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élargissement est obtenu par introduction d'un mandrin à déchirer dans le trou
(6), le diamètre extérieur du mandrin à déchirer étant supérieur au diamètre intérieur,
au moins dans la zone du trou (6) pourvue des affaiblissements de matière (9).
4. Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, après l'élargissement, le contour extérieur (8) du manchon expansible (1) est façonné
selon une forme sensiblement cylindrique en appliquant sur le contour extérieur (8)
une force agissant radialement vers l'intérieur.
5. Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le manchon expansible (1) est fabriqué en matière plastique.
6. Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le manchon expansible (1) est fabriqué en métal.