DE102004010727A1

DE102004010727A1 - Spreizanker

Info

Publication number: DE102004010727A1
Application number: DE200410010727
Authority: DE
Inventors: Martin Linka; Oliver Hacker
Original assignee: Fischerwerke Artur Fischer GmbH and Co KG
Current assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2005-09-22
Also published as: WO2005093265A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spreizanker (12) mit einer Spreizhülse (10), die durch Einziehen eines Spreizkonus (22) aufspreizbar ist. Die Erfindung schlägt vor, die Spreizhülse (10) mit zickzack- oder wellenförmigen Schlitzen (14) zu versehen, so dass durch die Schlitze (14) gebildete Spreizelemente (16) miteinander verzahnt sind. Die Spreizhülse (10) liegt dadurch auch in aufgespreiztem Zustand über den gesamten Umfang an einer Bohrlochwandung an.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spreizanker mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Spreizanker sind an sich bekannt. Sie weisen einen Spreizkörper und eine Spreizhülse auf, die durch achsparallele Schlitze in Spreizelemente unterteilt ist. Die Spreizelemente werden auch als Spreizzungen oder Spreizschenkel bezeichnet. Der Spreizkörper ist üblicherweise konusförmig, d. h. ein Kegelstumpf, wobei er in Längsrichtung ballig oder hohlrund sein kann. Auch sind andere Formen des Spreizkörpers, beispielsweise ein pyramiden- oder keilförmiger Spreizkörper nicht ausgeschlossen. Der Spreizkörper kann einen Schaft mit beispielsweise einem Innen- oder Außengewinde an einem dem Spreizkörper fernen Ende zur Befestigung eines Gegenstands aufweisen. Auch kann der Spreizkörper schaftlos sein und beispielsweise ein Innengewinde zum Eindrehen eines Gewindebolzens oder einer Schraube aufweisen. Auch kann die Spreizhülse zur Befestigung eines Gegenstands am Spreizanker ausgebildet sein, beispielsweise kann die Spreizhülse ein Innengewinde aufweisen.
Zum Verankern in einem Bohrloch wird der Spreizanker in das Bohrloch eingebracht und die Spreizhülse durch Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse aufgeweitet und der Spreizanker dadurch kraftschlüssig im Bohrloch verankert. Das Aufweiten der Spreizhülse wird auch als Aufspreizen bezeichnet. Drückt sich die Spreizhülse in eine Bohrlochwandung ein oder in einem hinterschnittenen Bohrloch wird der Spreizanker kraft- und/oder formschlüssig verankert. Die Hinterschneidung kann beispielsweise die Form einer konischen Bohrlocherweiterung aufweisen. Mit dem Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse ist ein Aufschieben der Spreizhülse auf den Spreizkörper gleichzusetzen, beides hat den gleichen Effekt, nämlich die Spreizhülse mit dem Spreizkörper durch eine Relativbewegung zwischen Spreizhülse und Spreizkörper aufzuweiten. Die Schlitze der Spreizhülsen bekannter Spreizanker sind nicht durchgehend und beginnen üblicherweise an einem Ende der Spreizhülse, und zwar an dem Ende der Spreizhülse, das zur Verankerung des Spreizankers in einem Bohrloch mit dem Spreizkörper aufgeweitet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verankerung eines Spreizankers der vorstehend erläuterten Art zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Schlitze der Spreizhülse des erfindungsgemäßen Spreizankers verlaufen nicht ausschließlich achsparallel, sondern sie gehen zusätzlich in Umfangsrichtung hin und her. Eine Grundrichtung der Schlitze kann achsparallel oder beispielsweise auch wendelförmig sein, die beiden Enden eines Schlitzes können in Umfangsrichtung zueinander versetzt sein. Diesem Verlauf der Schlitze ist der in Umfangsrichtung hin- und hergehende Verlauf überlagert. Durch den in Umfangsrichtung hin- und hergehenden Verlauf der Schlitze ergibt sich eine Art Verzahnung der durch die Schlitze gebildeten Spreizelemente der Spreizhülse in axialer Richtung. Außerdem ergibt sich eine Überdeckung nebeneinander befindlicher Spreizelemente in Umfangsrichtung, wobei die Überdeckung auch dann besteht, wenn die Schlitze durch Aufspreizen der Spreizhülse und ggf. durch eine Bohrlocherweiterung aufgeweitet sind. Dadurch verbessert sich eine Anlage der in einem Bohrloch aufgespreizten Spreizhülse an einer Bohrlochwand. Aufgrund der hin- und hergehenden Schlitze gehen auch Ränder der Spreizelemente in Umfangsrichtung hin und her mit der gewünschten Folge, dass die Spreizhülse, auch wenn ihre Schlitze aufgeweitet sind, immer über einen gesamten Umfang eines Bohrlochs an der Bohrlochwand anliegen. Risse in der Bohrlochwand, die zu einer Bohrlocherweiterung führen, werden dadurch abgedeckt und ein ungleichmäßiges, beispielsweise unrundes Bohrloch wird besser ausgeglichen.

Die Schlitze können einen eckigen, beispielsweise zick-zack-, dreieck-, rechteck- oder trapezförmigen Verlauf aufweisen. Ebenfalls ein sägezahnförmiger Verlauf der Schlitze ist erfindungsgemäß möglich. Auch eine gerundete, beispielsweise wellenförmige Form der Schlitze ist erfindungsgemäß möglich. Auch bei gerundetem, wellenförmigem Verlauf der Schlitze können diese sägezahnartig geformt sein, d. h. eine Flanke einer Welle weist einen in Umfangsrichtung der Spreizhülse steileren Anstieg als die Gegenflanke auf.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Erstreckung der Schlitze in Umfangsrichtung in einer axialen Richtung der Spreizhülse zu- oder abnimmt. Beispielsweise kann die Erstreckung der Schlitze in Umfangsrichtung an dem Ende der Spreizhülse, das aufgespreizt wird, größer sein, um die größere Breite der aufgeweiteten Schlitze auszugleichen.

Die Spreizhülse kann aus einem rohrförmigen Rohling hergestellt sein. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Spreizhülse aus Blech herzustellen, beispielsweise zu stanzen und anschließend das (ebene) Blech zu der rohrförmigen Spreizhülse zu biegen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zumindest ein durch einen der in Umfangsrichtung hin- und hergehenden Schlitze gebildeter Rand eines Spreizelements über einen Umfang der Spreizhülse vorsteht. Das Spreizelement kann in seinem Randbereich beispielsweise tangential verlaufen. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird ein axialer Halt der Spreizhülse in einem Bohrloch verbessert, um die Spreizhülse durch Einziehen des Spreizkörpers aufweiten und aufspreizen zu können. Es wird vermieden, dass insbesondere in einem Bohrloch mit toleranzbedingt großem Durchmesser die Spreizhülse beim Versuch den Spreizkörper einzuziehen aus dem Bohrloch herausgezogen wird. Die Anpassung des Spreizankers an toleranzbedingt unterschiedliche Bohrlochdurchmesser ist dadurch verbessert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Spreizhülse eines erfindungsgemäßen Spreizankers in perspektivischer Darstellung;
2 einen erfindungsgemäßen Spreizanker mit der Spreizhülse aus 1 in perspektivischer Darstellung; und
3 – 7 unterschiedliche Ausführungsformen von Spreizhülsen des erfindungsgemäßen Spreizankers in Abwicklung.
Die in 1 dargestellte Spreizhülse 10 des in 2 insgesamt dargestellten, erfindungsgemäßen Spreizankers 12 ist durch Biegen aus einem zuvor ebenen Blech (Blechzuschnitt, Blechstanzteil oder dgl.) zu der rohrförmigen Spreizhülse 10 hergestellt. Die Spreizhülse 10 weist drei über den Umfang verteilt angeordnete Schlitze 14 auf, die sich in längs- oder achsparalleler Richtung von einem (vorderen) Ende der Spreizhülse über etwa zwei Drittel deren axialer Länge erstrecken. Die Schlitze 14 unterteilen die Spreizhülse 10 in zungen- oder laschenförmige Spreizelemente 16. Da sich einer der Schlitze 14 an einem Stoß von Rändern des zu der Spreizhülse 10 gebogenen Blechs befindet, ist dieser Schlitz 14 durchgehend. Die Schlitze 14 weisen eine achsparallele Hauptrichtung auf, der ein in Umfangsrichtung hin- und hergehender Verlauf überlagert ist. Der (mögliche) Schlitzverlauf bzw. die Form der Schlitze ist in den in 3 – 7 dargestellten Ausführungsbeispielen gut erkennbar. Durch den in Umfangsrichtung hin- und hergehenden Verlauf der Schlitze 14 ergibt sich eine Verzahnung von durch die Schlitze 14 gebildeten Rändern der Spreizelemente 16.
Im Bereich der durch die Schlitze 14 gebildeten Ränder der Spreizelemente 16 verlaufen die Spreizelemente 16 tangential, d. h. sie stehen in diesem Randbereich nach außen über einen Umfang der Spreizhülse 10 vor. Wie dargestellt kann ein Randbereich eines Spreizelements 16 tangential verlaufen, es können auch beide Randbereiche tangential verlaufen (nicht dargestellt).
Die Spreizhülse 10 ist wie in 2 dargestellt verschieblich auf einem Schaft 18 des Spreizankers 12 angeordnet. Der Schaft 18 weist an seinem hinteren Ende ein Gewinde 20 zur Befestigung eines nicht dargestellten Gegenstands am Spreizanker 12 auf. An einem (vorderen) Ende weist der Schaft 18 einen kegelstumpfförmigen Spreizkörper 22 auf, der sich zum vorderen Ende hin erweitert. Die Spreizhülse 10 ist im Anschluss an den Spreizkörper 22 auf dem Schaft 18 angeordnet, ihr vorderes, mit den Schlitzen 14 versehenes Ende ist dem Spreizkörper 22 zugewandt.
Die Verankerung des erfindungsgemäßen Spreizankers 12 erfolgt in an sich bekannter Weise. Der Spreizanker 12 wird mit dem Spreizkörper 22 und der Spreizhülse 10 in ein nicht dargestelltes Bohrloch eingebracht, wobei ein hinteres Ende des Schafts 18 mit dem Gewinde 20 aus dem Bohrloch vorsteht. Der Spreizkörper 22 wird in die Spreizhülse 10 eingezogen und drückt dabei die Spreizelemente 16 radial auseinander, d. h. die Spreizhülse 10 wird aufgeweitet bzw. aufgespreizt. Der Spreizkörper 22 drückt die Spreizelemente 16 gegen eine Bohrlochwand, so dass der Spreizanker 12 kraftschlüssig im Bohrloch verankert ist. Sofern sich die Spreizelemente 16 in die Bohrlochwand eindrücken ergibt sich zusätzlich ein Formschluss. Ebenfalls bei einer Verankerung in einem (konisch) hinterschnittenen Bohrloch ergibt sich eine form- und kraftschlüssige Verankerung.
Bei einer Bohrlocherweiterung in Folge beispielsweise einer Rissbildung weist der Spreizanker 12 ein Nachspreizverhalten auf: Sofern der Schaft 18 des Ankers 12 axial belastet ist, wird der Spreizkonus 22 bei einer Bohrlocherweiterung weiter in die Spreizhülse 10 eingezogen und spreizt diese nach, so dass der Spreizanker 12 mit näherungweise unveränderter Verankerungskraft im Bohrloch verankert bleibt.
Durch den in Umfangsrichtung hin- und hergehenden Verlauf der Schlitze 14 ergibt sich eine in Umfangsrichtung vollständige Überdeckung der Spreizelemente 16, auch wenn die Schlitze 14 durch das Auf- und ggf. Nachspreizen aufgeweitet sind.
Die tangential verlaufenden Randbereiche der Spreizelemente 16 an ihren durch die Schlitze 14 gebildeten Rändern bewirkt eine verbesserte Anpassung der Spreizhülse 10 an ein Bohrloch mit toleranzbedingt großem Durchmesser. Es wird vermieden, dass die Spreizhülse 10 aus dem Bohrloch herausgezogen anstatt der Spreizkörper 22 in die Spreizhülse 10 eingezogen wird. Auch ergeben die tangentialen Randbereiche der Spreizelemente 16 eine Art radialer Verzahnung, die den Halt der Spreizhülse 10 im Bohrloch verbessern kann.
Die 3 – 7 zeigen unterschiedliche Schlitzformen, wobei die Spreizhülsen 10 in abgewickeltem, ebenem Zustand, d. h. vor dem Biegen zu der rohrförmigen Spreizhülse 10 dargestellt sind. Diese Darstellungen sind nicht abschließend, es sind andere Schlitzformen möglich. Allen Schlitzen 14 ist gemeinsam, dass sie an einem Loch 24 enden, das einer Rissbildung entgegenwirkt. Die Schlitze 14 der in 3 dargestellten Spreizhülse 10 weisen einen wellenförmigen Verlauf auf, wobei die Wellen sägezahnförmig verformt sind, d. h. ein Anstieg der Schlitze 14 ist in einer Umfangsrichtung steiler als der Anstieg in entgegengesetzter Umfangsrichtung.
4 und 5 zeigen zwei unterschiedliche Möglichkeiten von in Umfangsrichtung der Spreizhülse 10 zick-zack-förmigen Schlitzen 14.
6 zeigt in Umfangsrichtung wellenförmig verlaufende Schlitze 14, 7 zeigt eckige, rechteckförmig verlaufende Schlitze 14. Den Schlitzen 14 in 6 und 7 ist gemeinsam, dass ihre Erstreckung in Umfangsrichtung, also sozusagen eine „Amplitude" der Schlitze 14 zum vorderen Ende der Spreizhülse 10 hin größer wird. Das vordere Ende der Spreizhülse 10 ist dasjenige Ende, das dem Spreizkörper 22 des Schafts 18 des Spreizankers 12 zugewandt ist (vgl. 2). Beim Aufweiten und Aufspreizen der Spreizhülse 10 öffnen sich die Schlitze 14 am vorderen, dem Spreizkörper 22 zugewandten Ende der Spreizhülse 10 weiter als am hinteren Ende der Spreizhülse 10. Durch die größere Erstreckung der durch die Schlitze 14 gebildeten Ränder der Spreizelemente 16 der Spreizhülse 10 in Umfangsrichtung am vorderen Ende der Spreizhülse 10 wird die größere Öffnung der Schlitze 14 beim Aufweiten und Aufspreizen ausgeglichen, nebeneinander befindliche Spreizelemente 16 bleiben selbst bei einer großen Öffnung der Schlitze 14 bei einem Nachspreizen der Spreizhülse 10 miteinander verzahnt.

Claims

Spreizanker, mit einem Spreizkörper und mit einer Spreizhülse, die Schlitze aufweist, die die Spreizhülse in Spreizelemente unterteilen, und die durch Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse und/oder durch Aufschieben der Spreizhülse auf den Spreizkörper aufweitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (14) sich achsparallel erstrecken und zusätzlich in Umfangsrichtung hin- und hergehen.
Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (14) einen eckigen Verlauf aufweisen.
Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (14) einen zick-zack-förmigen Verlauf aufweisen.
Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (14) einen sägezahnförmigen Verlauf aufweisen.
Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (14) einen wellenförmigen Verlauf aufweisen.
Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (14) in einer Umfangsrichtung einen steileren Anstieg als in der anderen Umfangsrichtung aufweisen.
Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erstreckung der Schlitze (14) in Umfangsrichtung in einer achsparallelen Richtung zunimmt.
Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse (10) aus einem Blech durch Biegen hergestellt ist.
Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch einen der Schlitze (14) der Spreizhülse (10) gebildeter Rand eines Spreizelements (16) nach außen über einen Umfang der Spreizhülse (10) vorsteht.