DE1750663A1

DE1750663A1 - Ankerschraube mit Sprengring

Info

Publication number: DE1750663A1
Application number: DE19681750663
Authority: DE
Inventors: Passer Laroy Benjamin
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1967-06-02
Filing date: 1968-05-22
Publication date: 1970-10-01
Also published as: CH473988A; IL29995A0; FR1567599A; SE396240B; ES354920A1; IL29995A; GB1228844A; DE1750663B2; US3448651A; DE1750663C3

Description

7 2 MaI DipUIng. Heinz Bardehli München, den ^tLi Mai

Pattentanwalt 8 MUnchen15 Hoydnitroße 5, Telefon 537JM Mein Zeichen: P 607

Beschreibung zum Patentgesuch

der Firma UNITED SHOE MACHINERY CORPORATION in Flemington, New Jersey, und Boston, Massachusetts, V.St.v.Amerika

betreffend:
Ankerschraube mit Sprengring

Priorität: 2. Juni 1967 - V.St.v.Amerika

Die Erfindung betrifft eine Ankerachraube mit einem mit Gewinde versehenen Schaft, einem vom Gewinde abgelegenen Spannteil einschließlich eines Spreizgliedes.

Derlei Ankerschrauben werden zum Befestigen von Gegenständen an Bauelementen, wie Wänden aus Stein oder dergleichen, benutzt. Zu diesem Zwecke werden sie in passende Bohrungen in dem Bauelement eingesetzt, wobei sie sich bei Belastung in axialer Richtung formschlüssig mit der Bohrung verklemmen und einer weiteren axialen Bewegung widersetzen. Zum Verankern der Schraube in der Bohrung dient eine Vorrichtung, z.B. eine Spannfeder oder ein Sprengring, welche bei Belastung der Schraube radial gespreizt. wird, sich dabei gegen die Wände der Bohrung legt, wobei die Schraube wegen der zwischen der Vorrichtung und der Wand auf-

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tretenden Reibung in axialer Lage gehalten wird, ohne in dieser Richtung wesentliche Federungseigenschaften au zeigen. Theoretisch wächst dabei die Reibung «wischen der Spreizvorrichtung und der Bohrung mit zunehmender axialer Belastung der Ankersehraube·

In einer bekannten Schraube dieser Art ist die sich spreizende Vorrichtung in die Mantelflache des Schraubenschaftes eingelassen» Diese Vorrichtung besteht aus einem oder mehreren um den Umfang des Schaftes herum in gleichen Abstand voneinander liegenden Armen oder Keilen, die, wenn die Schraube angespannt, d.h. axial bewegt wird, aus der Mantelfläche des Schaftes hervortreten, sich dabei axial verlagern und sich zwischen den Schaft und der Bohrung verklemmen, so daß eine weitere axiale Bewegung der Schraube unterbunden wird. Die Arme bzw. Kelle lagern in Kerben oder Schlitzen, die winklig zur Schraubenachse in den Schaft eingefräst sind. Solche Schrauben sind in ihrer Herstellung teuer und sind wegen der zur Aufnahme der Spreizglieder dienenden Kerben oder Schlitze starken Belastungen nicht gewachsen.

Es sind außerdem Ankerschrauben bekannt geworden, in denen kegelförmige Spannteile dazu dienen, besonders gestaltet· Sprengglieder zu spreizen« Diese Ankerschrauben sind in der Herstellung zwar billiger als die vorher genannten, sie lind jedoch starken Belastungen nicht gewachsen, da sich die konisch ausgebildeten Spannteile mitunter ausziehen und so zwischen den Spreizgliedern herausgleiten·

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Es ist Aufgab· der Erfindung, ein· Ankerschraube mit einem Sprengring zu schaffen, welche die erwähnten Nachteile bekannter Sehrauben überkommt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Spannteil von kreisförmigem Querschnitt 1st und eine konkav gebogene Oberfläche aufweist·

In besonders vorteilhafter Ausführung*form 1st der größte Durchmesser dieses Spannteils vom Gewindeteil des Schraubenechaftes abgelegen, wobei der kleinste Durchmesser des Spannteils zwischen dem Teil mit dem größten Durohmesser und einer in den Schaft Obergehenden Schulter liegt. Der größte Durchmesser des Spannttils ist dabei nicht größer als der des Schaftes· Der Spannteil ist koaxial sum Schraubenschaft ausgerichtet,und die Krümmung seiner Außenfläche hat einen konstanten Radius. Das Spreizglied der erfindungsgemäßen Ankerschraube besteht aus einer Anzahl kreisförmig um den Spannteil gelegener länglicher Glieder, die zwischen den Schaft und dem größten Durchmesser des Spannteils gehalten werden. Dabei überbrückt das Spreizglied die Stelle mit dem kleinsten Durchmesser des Spannteils·

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung 1st in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Seltenansicht des Schaftes einschließlich Spannteil der erfindungsgemäßen Ankerschraube;

Flg. 2 in winkliger Sicht das Spreizglied für die erfindungegemäße Ankerschraube;

Fig. 3 die erfindungsgemäße Ankerschraube in Seitenansicht} FIg* 4 die erfindungsgemäße Ankerschraube in einem Bohrloch und Flg. 5 die in einem Bohrloch verankerte Ankerschraube·

Die In der Zeichnung abgebildete erfindungsgemäße Ankerschraube besteht aus einem teilweise mit Gewinde 4 sum Aufsehrauben einer Mutter6(Pig. 5) versehenen Schaft, dessen vom Gewinde 4 abgelegenes Ende zu einem Spannteil 8 mit einer Stirnfläche 10 geformt 1st. Der Spannteil 8 dient zur Aufnahme von hler als Paar gezeigter Spreizglieder 12, die axial auf dem Spannteil 8 verschoben werden können. Die Spreizglieder 12, nachstehend als Sprengring beschrieben, werden, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, von Verbindungsstacken 14a und l4b zusammengehalten, die dasu dienen, die Spreizglieder 12 zwar in ihrer relativen axialen« nicht aber in ihrer radialen Lage zueinanderzuhälten, wenn die Glieder 12 während des Festsetzens der Ankerschraube auf dem Spannteil 8 verschoben werden. Das Verbindungsstack 14a 1st zweckmäßig mit einer Schwächungslinie 52 versehen· Die Verbindungsstücke lila und

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l4b können mit den Spreizgliedern 12 aus einem Stück bestehen· Anstelle der hier gezeigten zwei Spreizglieder 12 können mehr vorgesehen sein.

Pig· 1 läßt erkennen, daß die Fläche des Spannteils 8 in Achsenrichtung konkav gebogen ist, wobei der Bogen a entweder eine Hyperbel oder vorzugsweise und wie hier gezeigt ein Kreisbogen mit dem Radius r ist. Die Übergangsstelle zwischen dem Schaft und dem Spannteil 8 wird von einer Schulter 16 gebildet, gegen welche der Sprengring 12 in niohtgespreiztem Zustand anliegt (Pig. 3 und 4). In nichtgespreiztem Zustand der beiden Spannglieder 12 liegen zwischen ihren Enden gleichgroße Öffnungen 18,

Aus Fig. 3 1st ersichtlich, daß der Durchmesser des Spannteils an einem von der Schulter 16 abgelegenen Punkt 20 am kleinsten 1st. An einem noch weiter von der Schulter abgelegenen Punkt ist der Durchmesser des Spannteiles 8 genau so groß wie an der Schulter 16. An der Schulter 16 und an der Stelle 22 ist der Spannteildurchmesser etwa gleich dem Durchmesser der öffnungen des Spreizringes 12. Der Spreizring 12 kann ausgebaucht sein und dabei einen Vorsprung 24 bilden, der geringfügig über die Mantelfläche des Schaftes 2 hervortritt, so daß sich der Ring reibungsmäßg gegen die Wand einer Bohrung 26, in welcher die Schraube verankert werden soll, anlegen kann. Der größte Durchmesser des Spannteils 8 liegt an einem am weitesten von der

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Schulter 16 abgelegenen Punkt 27 und 1st im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Schaftes 2.

Der Sprengring 12 kann als Einheit aus Blech gestanzt und dann um den Spannteil 8 gewickelt werden. Auf diese Welse lassen sich die Spannglieder 12 schnell und mit geringen Kosten maschinenmäßig an der Schraube befestigen, ohne besondere Vorrichtungen erforderlich zu machen.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Ankerschraube wird zunächst ein Loch 26 beispielsweise in eine Wand 28 aus Stein eingebohrt, an welcher ein Gegenstand 30 befestigt werden soll (Fig. 4 und 5). Die mit dem Sprengring 12 versehene Schraube wird alsdann in die Bohrung 26 eingesteckt. Anschließend wird der Gegenstand 30 auf den Schaft 2 gesteckt und die Mutter 6 aufgeschraubt. Beim Anziehen der Mutter 6 bewegt sich die Ankerschraube zunächst nach links (Fig. 5). Wegen seines reibungsmäßigen Eingriffs mit der Bohrung 26 verharrt der Sprengring 12 in seiner Stellung und wird, indem der Spannteil 8 nach links gezogen wird, durch dessen zunehmenden Umfang an einem Ende gespreizt. Dabei zerreißt das mit Schwächungslinie 32 versehene Verbindungsstück 14a. Die beiden Hälften des Sprengringes 12 verklemmen sich unter der Kellwirkung des Spannteils 8 mehr und mehr mit der Bohrung 26. Das Verbindungsstück 14b wird zusammengedrückt, wobei es ausbaucht und mit der Wand der Bohrung 26 in Berührung kommt.

Es ist festgestellt worden, daß eine Ankerschraube mit einem

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Spannteil 8, dessen Mantelfläche konkav gebogen ist, im Vergleich su einer Ankerschraube mit konischem Spannteil einen besseren Halt in einer Bohrung gewährleistet und stärker belastet werden kann. Obwohl im einseinen keine Klarheit darüber besteht, worauf diese verbesserte Haltewirkung zurückzuführen ist, kann angenommen werden, daft durch die allmählich ansteigende Verklemmung des Sprengringes 12 mit der Bohrung dieser einen besseren Sitz erhält als Spannglieder, die unter linear ansteigendem Druck gegen die Bohrungswände gepreßt werden. Außerdem wird der erfindungsgemäß geformte Spannteil im Vergleich zu einem kegelstumpfförmigen wahrscheinlich weniger stark zusammengepreßt, so daß er nicht zwisohen dem Sprengring herauszugleiten vermag. Erflndungsgemäße Ankerschrauben haben bei Versuchen ergeben, daß die Verankerung etwa doppelt so stark ist wie eine mit konischem Spannteil erzielte Verankerung.

Aus der Beschreibung kann ersehen werden, daß die erfindungsgemäße Aufgabe, eine im Vergleich zu bekannten Ankerschrauben billigere und besseren Halt gewährende Ankerschraube zu schaffen, gelöst worden ist.

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Claims

Patentansprüche

1. Ankerschraube mit einem mit Gewinde versehenen Schaft und einem vom Gewinde abgelegenen Spannteil einschließlich eines Spreizgliedes, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannteil (8) Im Querschnitt kreisrund 1st und eine konkav gebogene Außenfläche aufweist.

2. Ankerschraube gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der grüßte Durchmesser des Spannteils (8) vom Gewinde (4) auf den Schaft (2) abliegt.

3. Ankerschraube gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der grüßte Durchmesser des Spannteils (8) dem Durchmesser des Schaftee (2) entspricht.

4. Ankerschraube gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnete daß der kleinste Durchmesser des Spannteils (B) zwischen den Teil mit dem grüßten Durchmesser und einer in den Schaft (2) übergehenden Schulter (16) liegt.

5. Ankerschraube gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) und der Spannteil (8) koaxial zueinander liegen.

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6. Ankerschraube gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Außenfläche des Spannteils (8) beschreibende Kurve (a) einen konstanten Radius (r) hat,

7. Ankerschraube gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannteil (8) ein Ende des Schaftes (2) bildet.

8. Ankerschraube gemäß Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizglied (12) aus einer Mehrzahl kreisförmig angeordneter länglicher Glieder besteht, die um den Spannteil (8) herum liegen und zwischen dem Schaft (2) und dem Teil mit dem größten Durchmesser des Spannteils (8) gehalten werden.

9. Ankerschraube gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizglied (12) den Teil mit dem kleinsten Durchmesser des Spannteils (8) Überbrückt.

10. Ankerschraube gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Glieder von zerreißbaren Verbindungen (14a) aneinandergehalten werden.

11. Ankerschraube gemäß Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Glieder gleich lang sind.

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12. Ankerschraube gemäß Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Qlleder über die Peripherie des Schaftes (2) hinaus nach außen gebogen sind.

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