DE202009013641U1

DE202009013641U1 - fastener

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Publication number: DE202009013641U1
Application number: DE200920013641
Authority: DE
Original assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2019-10-27
Also published as: CN202182092U; TWM402360U; HK1144746A2

Abstract

Befestigungselement (1) zum Befestigen eines Bauteils an einem Verankerungsgrund,
– wobei das Befestigungselement (1) einen Schaft (3) mit einem Lastangriffsmittel (5), einen Spreizkörper (6), ein Spreizelement (9) und eine Hülse (10) aufweist, und
– wobei die Hülse (10) aus einem Kunststoff hergestellt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hülse (10) zumindest teilweise aus einem mit Kohlenstofffasern verstärkten Kunststoff hergestellt ist.Fastening element (1) for fastening a component to an anchoring base,
- wherein the fastening element (1) has a shaft (3) with a load engagement means (5), an expansion body (6), an expansion element (9) and a sleeve (10), and
- wherein the sleeve (10) is made of a plastic,
characterized,
that the sleeve (10) is made at least partially of a carbon fiber reinforced plastic.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a fastener with the features of the preamble of claim 1.

Befestigungselemente zum Befestigen eines Bauteils an einem Verankerungsgrund, die einen Schaft mit einem Lastangriffsmittel, einen Spreizkörper, ein Spreizelement und eine Hülse aufweisen, sind in der Befestigungstechnik allgemein bekannt. Insbesondere handelt es sich hierbei um so genannte Hinterschnittanker, die in ein zylindrisches Bohrloch eingebracht werden, das im Bereich des Bohrlochsgrundes konisch erweitert ist. Das Bohrloch kann im Verankerungsgrund oder im zu befestigenden Bauteil eingebracht sein. Das Befestigungselement wird in einer derartigen Hinterschnittbohrung verankert, indem das Spreizelement durch den Spreizkörper radial nach außen in den konischen Bereich des Bohrlochs verdrängt wird, wodurch eine formschlüssige Verbindung zwischen Verankerungsgrund und Befestigungselement geschaffen wird. Beispielsweise wird durch Eindrücken der Hülse in das Bohrloch das Spreizelement auf den mit dem Schaft verbundenen Spreizkörper geschoben, der konisch ausgestaltet ist. Beim Aufschieben des Spreizelements auf den konischen Spreizkörper wird das Spreizelement radial nach außen bewegt und somit in den Hinterschnitt gespreizt. Alternativ kann der Schaft des Befestigungselements als Schraube ausgebildet sein, die in die als Hohlzylinder mit Innengewinde ausgebildete Hülse eingeschraubt wird. Die Schraube ist gleichzeitig der Spreizkörper, der das an der Hülse angeordnete Spreizelement in den Hinterschnitt verspreizt.Fasteners for attaching a component to an anchoring base having a shaft with a load engagement means, an expander, a spreader, and a sleeve are well known in the fastening art. In particular, these are so-called undercut anchors, which are introduced into a cylindrical borehole, which is flared in the region of the borehole bottom. The borehole can be introduced in the anchoring ground or in the component to be fastened. The fastener is anchored in such an undercut bore by the spreader is displaced radially outwardly by the spreader in the conical region of the borehole, creating a positive connection between the anchoring ground and fastener is created. For example, by pushing the sleeve into the borehole, the expansion element is pushed onto the expansion body connected to the shaft, which is configured conically. When pushing the expansion element onto the conical expansion body, the expansion element is moved radially outwards and thus spread in the undercut. Alternatively, the shaft of the fastener may be formed as a screw which is screwed into the formed as a hollow cylinder with internal thread sleeve. The screw is also the spreader, which spreads the arranged on the sleeve spreader in the undercut.

Die Offenlegungsschrift DE 40 11 229 A1 zeigt beispielhaft ein Befestigungselement mit einem als Gewindebolzen mit kreiszylindrischem Grundkörper ausgeformten Schaft, an den in Einbringrichtung in ein Hinterschnittbohrloch vorn ein Spreizkörper in Form eines konischen Spreizabschnitts angeformt ist, der sich in Einbringrichtung erweitert. Das Spreizelement ist ein wellenförmiger, geschlossener Spreizring, der den Schaft umfasst. Im unverspreizten Zustand ist der Durchmesser des Spreizrings im Wesentlichen gleich dem maximalen Außendurchmesser des konischen Bereichs. Zum Verspreizen des Spreizelements im Bohrloch wird eine als Hohlzylinder ausgeformte Hülse auf den Schaft aufgeschoben, wodurch der Spreizring über den Spreizabschnitt geschoben, radial geweitet und in den konischen Hinterschnitt des Bohrlochs geschoben wird.The publication DE 40 11 229 A1 shows an example of a fastener with a formed as a threaded bolt with a circular cylindrical body shank to which an expansion body in the form of a conical expansion section is integrally formed in the direction of introduction into an undercut well, which widens in the direction of insertion. The expansion element is a wave-shaped, closed spreader ring, which comprises the shaft. In the unexpanded state, the diameter of the expansion ring is substantially equal to the maximum outer diameter of the conical region. For spreading the expansion element in the borehole, a sleeve shaped as a hollow cylinder is pushed onto the shaft, whereby the expansion ring is pushed over the expansion section, radially widened and pushed into the conical undercut of the borehole.

Das Befestigungselement überträgt für gewöhnlich Kräfte vom zu befestigenden Bauteil in den Verankerungsgrund. Die Kräfte können als Zug- bzw. Druckkräfte in Achsrichtung wirken oder als Querkräfte senkrecht zur Achsrichtung. Die Achsrichtung des Befestigungselements wird durch eine Achse bestimmt, die in Längsrichtung durch den Schaft des Befestigungselements verläuft. Bei einem Schaft mit kreiszylindrischem Grundkörper verläuft die Achse des Schafts durch die Mittelpunkte der Grund- und der Deckfläche des den Grundkörper bildenden Kreiszylinders.The fastener usually transfers forces from the component to be fastened in the anchoring ground. The forces can act as tensile or compressive forces in the axial direction or as transverse forces perpendicular to the axial direction. The axial direction of the fastener is determined by an axis extending longitudinally through the shank of the fastener. In the case of a shaft with a circular-cylindrical basic body, the axis of the shaft extends through the center points of the base and the top surface of the circular cylinder forming the basic body.

Typischerweise besteht die Hülse des Befestigungselements aus Metall, insbesondere Stahl beziehungsweise Edelstahl, wobei aus den Drucksschriften DE 40 30 498 A1 und EP 1 198 648 B1 auch Befestigungselemente bekannt sind, deren Hülsen aus Kunststoff bestehen. Eine Hülse aus Metall bietet den Vorteil, dass sie durch Schläge auf ein Setzwerkzeug in das Bohrloch eingetrieben werden kann, und die Montage der Hülse nicht, wie in der Druckschrift DE 40 11 229 A1 beschrieben, erst nach dem Verspreizen des Spreizelements am Befestigungselement erfolgen muss. Das Befestigungselement kann somit als eine Einheit montiert werden, wodurch das Befestigungselement für einen Benutzer montagefreundlich ist. Hülsen aus Metall sind im Allgemeinen so druckfest, dass die Schläge mit dem Setzgerät von der Hülse direkt auf das Befestigungselement übertragen werden. Die Hülse verformt sich unter den Schlägen nur unwesentlich. Dagegen weisen Hülsen aus Kunststoff eine derart große Druckfestigkeit im Allgemeinen nicht auf. Auf Grund der geringen Druckfestigkeit dehnt sich eine Hülse aus Kunststoff in Querrichtung, wodurch die Hülse sich unter Druckbelastung, wie sie bei einem Schlag auf bzw. durch ein Setzgerät herrscht, so sehr dehnt, dass sie an der Bohrlochwand anliegt, sich dort verklemmt und ein planmäßiges Verspreizen des Spreizelements nicht möglich ist. Hülsen aus Kunststoff werden daher für gewöhnlich, wie in der Druckschrift DE 40 30 498 A1 beschrieben, nach dem Verspreizen des Spreizelements in das Bohrloch eingesetzt oder, wie in der Druckschrift EP 1 198 648 B1 beschrieben, durch eine kontinuierliche Krafteinleitung durch langsames Aufdrehen einer Mutter in das Bohrloch eingeschoben, wodurch die Druckbelastung und somit die Querdehnung begrenzt wird, so dass das Spreizelement mit der Hülse gespreizt werden kann.Typically, the sleeve of the fastener made of metal, in particular steel or stainless steel, wherein from the printed publications DE 40 30 498 A1 and EP 1 198 648 B1 Also fasteners are known, the sleeves are made of plastic. A sleeve of metal has the advantage that it can be driven by blows on a setting tool in the well, and the assembly of the sleeve not, as in the document DE 40 11 229 A1 described, must be made only after the spreading of the expansion element on the fastener. The fastener can thus be mounted as a unit, whereby the fastener for a user is easy to install. Sleeves made of metal are generally so resistant to pressure that the blows are transferred with the setting tool from the sleeve directly onto the fastener. The sleeve deforms only slightly under the blows. In contrast, plastic sleeves do not generally have such a high compressive strength. Due to the low compressive strength, a sleeve of plastic expands in the transverse direction, whereby the sleeve under pressure load, as it prevails in a blow on or by a setting tool, so much stretches that it abuts the hole wall, there jammed and a scheduled spreading of the expansion element is not possible. Plastic sleeves are therefore usually as in the publication DE 40 30 498 A1 described used after the spreading of the expansion element in the borehole or, as in the document EP 1 198 648 B1 described inserted by a continuous application of force by slowly turning a nut into the wellbore, whereby the pressure load and thus the transverse strain is limited, so that the expansion element can be spread with the sleeve.

Die Hülse dient aber nicht nur zum Verspreizen des Spreizelements. Zur Übertragung von Querkräften, die durch das Befestigungselement vom Anbauteil auf den Verankerungsgrund übertragen werden müssen, ist die Hülse des Befestigungselements von entscheidender Bedeutung, da die Querkräfte über die Hülse auf die Bohrlochwand übertragen werden. Die Hülse liegt hierzu an der Bohrlochwand an. Nachteilig an den bekannten Befestigungselementen mit Hülsen aus Metall ist, dass sie auf Grund der zum Verspreizen mit einem Setzwerkzeug notwendigen Druckfestigkeit der Hülsen, eine geringere Querkraft in den Verankerungsgrund abtragen können, als Hülsen aus relativ weichem Kunststoff. Eine harte Hülse mit hoher Druckfestigkeit, die beispielsweise aus Stahl hergestellt ist, liegt an der Bohrlochwand, auf Grund des im Regelfall vorhandenen Spiels zwischen Bohrlochwand und Hülse, nur punkt- bzw. linienförmig und nicht flächig an. Die Kraft wird nicht über eine Fläche verteilt, wodurch es zu Spannungsspitzen kommt, die schon bei einer relativ geringen Querkraft zum Versagen des Verankerungsgrunds führen. Ist die Hülse dagegen aus einem relativ weichen Material wie Kunststoff gefertigt, so verformt sich die Hülse unter der Einwirkung der Querkraft derart, dass sie vollflächig am Verankerungsgrund anliegt. Somit entstehen keine Spannungsspitzen, sondern es entsteht eine relativ gleichmäßige Pressung des Verankerungsgrundes, wodurch das Befestigungselement größere Kräfte in den Verankerungsgrund übertragen kann, als ein Befestigungselement mit einer Hülse aus Stahl.However, the sleeve is not only used for spreading the expansion element. To transfer transverse forces that have to be transmitted by the fastening element from the attachment to the anchoring base, the sleeve of the fastening element is of crucial importance, since the transverse forces are transmitted to the borehole wall via the sleeve. The sleeve abuts against the borehole wall. A disadvantage of the known fasteners with sleeves made of metal that they due to the pressure required for spreading with a setting tool of the sleeves, a lower transverse force in the anchoring ground can erode than sleeves made of relatively soft plastic. A hard sleeve with high compressive strength, which is made for example of steel, is located on the borehole wall, due to the usually existing game between the borehole wall and sleeve, only punctiform or linear and non-planar. The force is not distributed over a surface, resulting in voltage peaks that lead to failure of the anchoring ground even with a relatively low lateral force. If, on the other hand, the sleeve is made of a relatively soft material, such as plastic, then the sleeve deforms under the action of the transverse force in such a way that it bears against the anchoring base over its entire surface. Thus, no stress peaks, but there is a relatively uniform pressure of the anchoring ground, whereby the fastener can transmit greater forces in the anchoring ground, as a fastener with a sleeve made of steel.

Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein derart verbessertes Befestigungselement zu schaffen, das einfach zu montieren ist und trotzdem relativ große Querkräfte aufnehmen kann.Based on the described prior art, it is an object of the invention to provide such an improved fastener that is easy to assemble and yet can absorb relatively large lateral forces.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Befestigungselement weist eine Hülse aus Kunststoff auf, wobei kennzeichnend ist, dass die Hülse zumindest teilweise aus einem mit Kohlenstofffasern verstärkten Kunststoff hergestellt ist (im Folgenden CFK genannt). Insbesondere kann die gesamte Hülse aus einem CFK bestehen. Eine aus einem CFK gefertigte Hülse ist relativ hart, deutlich härter als eine aus unverstärktem oder mit Glasfasern verstärkten Kunststoff. Allerdings ist die mit Kohlenstofffasern verstärkte Hülse nicht so hart beziehungsweise druckfest, wie eine Hülse aus Stahl oder Edelstahl. Erwartungsgemäß sollte ein erfindungsgemäßes Befestigungselement mit einer mit Kohlenstofffasern verstärkten Hülse eine Querkraft übertragen können, die größer ist, als wenn die Hülse aus Stahl oder Edelstahl wäre, aber kleiner ist, als wenn die Hülse aus einem unverstärkten Kunststoff hergestellt ist. Es wurde aber überraschend festgestellt, dass ein erfindungsgemäßes Befestigungselement deutlich größere Querkräfte übertragen kann, als dies mit einem Befestigungselement mit einer unverstärkten Hülse möglich wäre; und dies, obwohl das erfindungsgemäße Befestigungselement, auf Grund der Druckfestigkeit der aus CFK hergestellten Hülse, schlagend, also durch Schläge auf oder durch ein Setzgerät, in einem Hinterschnittbohrloch verspreizt werden kann. Hierdurch ist das erfindungsgemäße Befestigungselement anwenderfreundlich als einfach zu montierende Montageeinheit einsetzbar.This object is achieved by a fastener with the features of claim 1. The fastening element according to the invention has a sleeve made of plastic, wherein it is characteristic that the sleeve is made at least partially of a plastic reinforced with carbon fibers (called CFK in the following). In particular, the entire sleeve may consist of a CFRP. A made of a CFK sleeve is relatively hard, much harder than one made of unreinforced or reinforced with glass fibers plastic. However, the carbon fiber reinforced sleeve is not as hard or pressure resistant as a sleeve made of steel or stainless steel. As expected, a fastener according to the invention with a sleeve reinforced with carbon fibers should be able to transmit a transverse force which is greater than if the sleeve were made of steel or stainless steel, but smaller than if the sleeve were made of an unreinforced plastic. However, it was surprisingly found that a fastener according to the invention can transmit significantly greater transverse forces than would be possible with a fastener with an unreinforced sleeve; and this, although the fastener according to the invention, due to the compressive strength of the sleeve made of CFK, striking, so by impact on or by a setting tool, can be spread in an undercut well. As a result, the fastener according to the invention is user-friendly as easy to install mounting unit used.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements ist der CFK ein Polyamid, vorzugsweise ein Polyamid PA6 oder PA 6.6. Erfindungsgemäße Befestigungselemente mit Hülsen aus diesen Kunststoffen zeigten ein sehr gutes Setzverhalten bei gleichzeitig guten Eigenschaften hinsichtlich der Übertragung von Querkräften.In a preferred embodiment of the fastening element according to the invention, the CFRP is a polyamide, preferably a polyamide PA6 or PA 6.6. Inventive fasteners with sleeves made of these plastics showed a very good setting behavior with good properties in terms of the transmission of shear forces.

Insbesondere hat sich eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements als vorteilhaft erwiesen, bei der der Gewichtsanteil der Kohlenstofffasern an dem verstärkten Kunststoff der Hülse 15% bis 25%, insbesondere 20%, beträgt. Hierbei sind die Prozentangaben mit einer Toleranz von +/– zwei Prozentpunkten zu verstehen.In particular, an embodiment of the fastening element according to the invention has proven to be advantageous in which the weight fraction of the carbon fibers on the reinforced plastic of the sleeve is 15% to 25%, in particular 20%. Here, the percentages are to be understood with a tolerance of +/- two percentage points.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In 1 ist ein erfindungsgemäßes Befestigungselement 1 in einer Ansicht dargestellt. Das Befestigungselement 1 zum Befestigen eines Bauteils an einem nicht dargestellten Verankerungsgrund ist als Hinterschnittanker 2 ausgeführt. Der dargestellte Hinterschnittanker 2 dient insbesondere zur Befestigung von Fassadenplatten aus Naturwerkstein an einer Unterkonstruktion, über die die Fassadenplatte mit einer tragenden Struktur eines Gebäudes verbunden ist (nicht dargestellt).The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. In 1 is an inventive fastener 1 shown in a view. The fastener 1 for attaching a component to an anchoring ground, not shown is as an undercut anchor 2 executed. The illustrated undercut anchor 2 is used in particular for the attachment of facade panels made of natural stone to a substructure, via which the facade panel is connected to a load-bearing structure of a building (not shown).

Der Hinterschnittanker 2 weist einen Schaft 3 auf, mit einem als Außengewinde 4 ausgestalteten Lastangriffsmittel 5, an dem ein nicht dargestelltes Bauteil mit Hilfe einer ebenfalls nicht dargestellten Mutter befestigbar ist. An den kreiszylindrischen Schaft 3 des Befestigungselements 1 schließt sich in Einbringrichtung E vor dem Schaft 3 ein Spreizkörper 6 in Form eines kegelstumpfförmigen Spreizabschnitts 7 an, der sich in Einbringrichtung E konisch erweitert und das vordere Ende 8 des Befestigungselements 1 bildet. Die Achse A des Befestigungselements 1 verläuft durch die Mittelpunkte der kreisförmigen Grund- und Deckfläche des kreiszylindrischen Schaftes 3 bzw. durch den Mittelpunkt der ebenfalls kreisförmigen Querschnittsfläche des vorderen Endes 8 des Befestigungselements 1.The undercut anchor 2 has a shaft 3 on, with one as external thread 4 designed load application 5 in which a non-illustrated component by means of a nut, also not shown, can be fastened. To the circular cylindrical shaft 3 of the fastener 1 closes in the direction of insertion E in front of the shaft 3 a spreader 6 in the form of a frusto-conical expansion section 7 on, which widens conically in the direction of insertion E and the front end 8th of the fastener 1 forms. The axis A of the fastener 1 passes through the centers of the circular base and top surface of the circular cylindrical shaft 3 or through the center of the likewise circular cross-sectional area of the front end 8th of the fastener 1 ,

Zudem weist der Hinterschnittanker 2 ein Spreizelement 9 und eine Hülse 10 auf. Das Spreizelement 9 ist als wellenförmig gebogener und geschlossener Spreizring 11 ausgebildet, der zum Verspreizen mittels der Hülse 10 gegen den Spreizkörper 6 und dadurch über den konischen Spreizabschnitt 7 radial nach außen verformt wird, so dass der Spreizring 11 in ein nicht dargestelltes Hinterschnittbohrloch verspreizbar ist. Die Hülse 10 weist eine Höhe H und einen Außendurchmesser D auf, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Befestigungselements 1 im unverspreizten Zustand entspricht. Der Durchmesser D korrespondiert im Regelfall mit dem Durchmesser des zylindrischen Teils des nicht dargestellten Hinterschnittbohrlochs.In addition, the undercut anchor has 2 a spreading element 9 and a sleeve 10 on. The spreading element 9 is a wavy bent and closed spreader ring 11 formed, which for spreading by means of the sleeve 10 against the spreader 6 and thereby on the conical expansion section 7 is deformed radially outwards, so that the spreader ring 11 in an unillustrated undercut borehole is gespreizbar. The shell 10 has a height H and an outer diameter D, which is substantially the outer diameter of the fastener 1 in the unexpanded state corresponds. The diameter D corresponds usually with the diameter of the cylindrical portion of the undercut hole, not shown.

Während der Schaft 3, der Spreizkörper 6 und das Spreizelement 9 aus einem Edelstahl hergestellt sind, besteht die Hülse 10 aus einem mit Kohlenstofffasern verstärkten Polyamid (PA 6.6), wobei der Gewichtsanteil der Kohlenstofffasern am dem verstärkten Kunststoff 20% beträgt. Die Hülse 10 ist im Spritzgussverfahren einfach und kostengünstig herstellbar.While the shaft 3 , the spreading body 6 and the spreader 9 Made of stainless steel, the sleeve consists 10 of a carbon fiber reinforced polyamide (PA 6.6), wherein the weight fraction of the carbon fibers on the reinforced plastic is 20%. The sleeve 10 is easy and inexpensive to produce by injection molding.

Versuche haben ergeben, dass die Hülse 10 des erfindungsgemäßen Befestigungselements 1 mit einem durch 20% Gewichtsanteil Kohlestofffasern verstärkten Polyamid eine gegenüber entsprechenden Hülsen aus den bisher üblichen Kunststoffen, unverstärktem Polyamid beziehungsweise mit Glasfasern verstärktem Polyamid, eine derart verbesserte Druckfestigkeit aufweist, dass damit ein Verspreizen des Spreizelements 9 durch auf die Hülse 10 aufgebrachte Schläge möglich ist, was bislang nur mit einer Hülse aus Metall, insbesondere mit einer Hülse aus Stahl beziehungsweise Edelstahl, möglich war.Tests have shown that the sleeve 10 of the fastening element according to the invention 1 having a reinforced by 20% by weight of carbon fibers polyamide compared to corresponding sleeves made of the usual plastics, unreinforced polyamide or reinforced with glass fibers polyamide, such an improved compressive strength, thus spreading the spreader 9 through on the sleeve 10 applied shocks is possible, which was previously possible only with a sleeve made of metal, in particular with a sleeve made of steel or stainless steel.

Bei Versuchen mit dem erfindungsgemäßen Befestigungselement 1 zur Bestimmung der aufnehmbaren Querkraft ergab sich zudem überraschend, dass die aufnehmbare Querkraft nicht wie erwartet geringer ist, als die aufnehmbare Querkraft einer Hülse 10, die aus unverstärktem Polyamid hergestellt ist. Obwohl die aufnehmbare Querkraft einer mit Glasfasern verstärkten Hülse 10 geringer ist als die einer unverstärkten Hülse 10 aus Polyamid, ist die aufnehmbare Querkraft einer mit einem Gewichtsanteil von 15% bis 25% Kohlenstofffasern verstärkten Hülse 10 aus Polyamid größer. Und dies, obwohl die mit Kohlenstofffasern verstärkte Hülse 10 eine größere Druckfestigkeit und Härte aufweist als eine aus einem mit Glasfasern verstärkten Kunststoff hergestellte Hülse 10.In experiments with the fastener according to the invention 1 To determine the absorbable shear force was also surprisingly found that the absorbable shear force is not lower than expected, as the absorbable transverse force of a sleeve 10 made of unreinforced polyamide. Although the absorbable shear force of a glass fiber reinforced sleeve 10 less than that of an unreinforced sleeve 10 made of polyamide, the absorbable lateral force of a reinforced with a weight fraction of 15% to 25% carbon fibers sleeve 10 made of polyamide larger. And this, although the carbon fiber reinforced sleeve 10 has a greater compressive strength and hardness than a sleeve made of glass fiber reinforced plastic 10 ,

Die in Tabelle 1 aufgeführten Versuche wurden in einem als Granit klassifizierten Naturwerkstein mit Handelsnamen Verde Vittoria durchgeführt. Der erfindungsgemäße Hinterschnittanker 2 wurde in eine 15 mm tiefe Hinterschnittbohrung eingebracht und verspreizt. Die Höhe H der Hülse 10 wurde so gewählt, dass das in Einbringrichtung hintere Ende der Hülse 10 nach dem Verspreizen des Hinterschnittankers 2 bündig mit dem Rand der Hinterschnittbohrung war. Der Durchmesser D der Hülse 10 betrug bei den Versuchen 12,6 mm, bei einem Durchmesser der Hinterschnittbohrung von 13 mm.The tests listed in Table 1 were carried out in a granite classified natural stone with trade name Verde Vittoria. The undercut anchor according to the invention 2 was placed in a 15 mm deep undercut hole and spread. The height H of the sleeve 10 was chosen so that the rear in the insertion direction of the sleeve 10 after spreading the undercut anchor 2 flush with the edge of the undercut hole. The diameter D of the sleeve 10 was in the experiments 12.6 mm, with a diameter of the undercut bore of 13 mm.

Für die Versuche wurden Hülsen 10 mit identischer Geometrie verwendet, die allerdings aus unterschiedlichen Materialien hergestellt waren. Tabelle 1 Material der Hülse 10 aufnehmbare Querkraft des Befestigungselements 1 relative Druckfestigkeit der Hülse 10 unverstärktes Polyamid 17,8 kN gering mit 30% Gewichtsanteil Glasfasern verstärktes Polyamid 17,6 kN größer als bei unverstärktem Polyamid Mit 20% Kohlenstofffasern verstärktes Polyamid > 20,0 kN größer als bei mit Glasfasern verstärktem Polyamid¹⁾ Edelstahl A4 14,3 kN hoch¹⁾ ¹⁾Befestigungselement ist durch Schläge auf die Hülse planmäßig verspreizbarFor the experiments were pods 10 used with identical geometry, which, however, were made of different materials. Table 1 Material of the sleeve 10 absorbable transverse force of the fastener 1 relative compressive strength of the sleeve 10 unreinforced polyamide 17.8 kN low 30% by weight glass fiber reinforced polyamide 17.6 kN larger than unreinforced polyamide Polyamide reinforced with 20% carbon fibers > 20.0 kN larger than glass fibers reinforced polyamide ¹⁾ Stainless steel A4 14.3 kN high ¹⁾ ¹⁾ fastener is deliberately spreadable by blows on the sleeve

Die Ergebnisse der Versuche zeigen, dass durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Hülse 10 ein Befestigungselement 1 geschaffen wird, das schlagend und somit einfach montierbar ist und trotzdem Querkräfte aufnehmen kann, die größer sind als die Querkräfte, die von den bekannten Befestigungselementen mit den bisher für die Hülse 10 verwendeten Materialien aufgenommen werden können.The results of the experiments show that by using a sleeve according to the invention 10 a fastener 1 is created, which is striking and thus easy to assemble and yet can absorb lateral forces that are greater than the lateral forces of the known fasteners with the previously for the sleeve 10 used materials can be included.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Befestigungselementfastener
22: HinterschnittankerUndercut anchor
33: Schaftshaft
44: Außengewindeexternal thread
55: LastangriffsmittelLoad application means
66: Spreizkörperspreader
77: Spreizabschnittspreading
88th: vorderes Ende des Befestigungselements 1 front end of the fastener 1
99: Spreizelementspreader
1010: Hülseshell
1111: wellenförmiger Spreizringwavy spreader ring
AA: Achse des Befestigungselements 1 Axis of the fastener 1
DD: Außendurchmesser des Befestigungselements 1 Outer diameter of the fastener 1
Ee: Einbringrichtung des Befestigungselements 1 in ein nicht dargestelltes BohrlochInsertion direction of the fastener 1 in a not shown hole
HH: Höhe der Hülse 10 des Befestigungselements 1 Height of the sleeve 10 of the fastener 1

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4011229 A1 [0003, 0005] DE 4011229 A1 [0003, 0005]
DE 4030498 A1 [0005, 0005] DE 4030498 A1 [0005, 0005]
EP 1198648 B1 [0005, 0005] EP 1198648 B1 [0005, 0005]

Claims

Befestigungselement (1) zum Befestigen eines Bauteils an einem Verankerungsgrund, – wobei das Befestigungselement (1) einen Schaft (3) mit einem Lastangriffsmittel (5), einen Spreizkörper (6), ein Spreizelement (9) und eine Hülse (10) aufweist, und – wobei die Hülse (10) aus einem Kunststoff hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) zumindest teilweise aus einem mit Kohlenstofffasern verstärkten Kunststoff hergestellt ist.Fastening element ( 1 ) for fastening a component to an anchoring base, - wherein the fastening element ( 1 ) a shaft ( 3 ) with a load application means ( 5 ), a spreader ( 6 ), a spreading element ( 9 ) and a sleeve ( 10 ), and - wherein the sleeve ( 10 ) is made of a plastic, characterized in that the sleeve ( 10 ) is at least partially made of a carbon fiber reinforced plastic.

Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein Polyamid ist.Fastening element according to claim 1, characterized in that the plastic is a polyamide.

Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil der Kohlenstofffasern an dem verstärkten Kunststoff 15% bis 25% beträgt.Fastening element according to claim 1 or 2, characterized in that the weight fraction of the carbon fibers to the reinforced plastic is 15% to 25%.

Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil der Kohlenstofffasern an dem verstärkten Kunststoff 20% beträgt.Fastening element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the weight fraction of the carbon fibers to the reinforced plastic is 20%.