DE3151660A1

DE3151660A1 - "befestigungselement mit ankerbolzen und verankerungsstift"

Info

Publication number: DE3151660A1
Application number: DE19813151660
Authority: DE
Inventors: Peter 8023 Pullach Fröhlich
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1981-12-28
Filing date: 1981-12-28
Publication date: 1983-07-07

Description

Befestigungselement mit Ankerbolzen und Verankerungsstift
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit Ankerbolzen und Verankerungsstift, wobei der Ankerbolzen im rückwärtigen Bereich Angriffsmittel zur Lastaufnahme, im vorderen Bereich eine Querschnittserweiterung und eine zur Aussenkontur hin offene, sich im vorderen Endbereich der.Aussenkontur nähernde Führungsbahn für den Verankerungsstift aufweist.
Bekannte Befestigungselemente der voran aufgezeigten Art dienen beispielsweise dem Festlegen plattenförmiger Gegenstände an Bauwerksteilen. Hierzu sind die plattenförmigen Gegenstände und die Bauwerksteile mit sich deckenden zylindrischen Aufnahmebohrungen versehen. In letztere wird das Befestigungselement unter Durchgriff der plattenförmigen Gegenstände bis zum Auflaufen der im rückwärtigen Bereich gelegenen Angriffsmittel an den plattenförmigen Gegenständen eingeschoben, worauf eine Verankerung in der in den Bauwerksteilen gelegenen Aufnahmebohrung geschaffen wird.
In setzbereiter Stellung liegt der Verankerungsstift dieser bekannten Befestigungselemente gegenüber dem Ankerbolzen axial nach hinten versetzt Nach dem Einführen des Befestigungselementes in die Aufnahmebohrung wird der Verankerungsstift gegenüber dem Ankerbolzen vorgetrieben, wobei die geneigte Führungsbahn den Verankerungsstift radial abdrängt.
Ankerbolzen und Verankerungsstift verkeilen sich auf diese Weise in der Aufnahmebohrung und verleihen dem Befestigungselement eine sich zum Bohrlochtiefsten hin erweiternde Aussenkontur.
Bei diesen bekannten Befestigungselementen hängt der Verankerungswert im wesentlichen vom reibschlüssigen Zusammenwirken des Ankerbolzens mit dem Verankerungsstift. Dies führt erfahrungsgemäss dann zu Problemen, wenn das Befestigungselement bzw die Befestigungszone Wechsellasten, die beispielsweise durch Erschütterungen hervorgerufen sein können, ausgesetzt ist Die Verankerung kann diesfalls durch selbsttätiges relatives Verschieben des Verankerungsstiftes gegenüber dem Ankerbolzen beeinträchtigt oder aufgehoben werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bezüglich Aufbau und Setzvorgang einfaches Befestigungselement zu schaffen, das auch bei allfälligem Auftreten von Wechsellast seinen Verankerungswert beibehält.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Einführende des Verankerungsstiftes als Verformungsbereich mit einem gegenüber dem restlichen Bereich des Verankerungsstiftes kleineren Querschnitt ausgebildet ist.
Durch das erfindungsgemässe Ausbilden des Einführendes des Verankerungsstiftes als Verformungsbereich wird errecht, dass beim Vortreiben des Verankerungsstiftes entlang der Führungsbahn des sich bereits in der Aufnahmebohrung befindlichen Ankerbolzens der Verformungsbereich unter plastischem Verbiegen von dem sich der Aussenkontur nähernden Abschnitt der Führungsbahn gegen die Bohrungswandung ausgelenkt wird.
Die so auftretende Verspannung zwischen Befestigungselement und Bohrungswandung bleibt aufgrund des plastischen Verformungsvorganges auch bei allfälliger Wechsellast erhalten.
Das Befestigungselement hält also seinen Verankerungswert stets bei.
Zweckmässig ist es, das Befestigungselement in eine bauwerksteilseitige Aufnahmebohrung einzubringen, deren tiefste Zone gegenüber dem daran anschliessenden hinteren Abschnitt im Querschnitt erweitert ist. In dieser erweiterten Zone kann sich die vorderseitige Querschnittserweiterung des Ankerbolzens und der aus gebogene Verformungsbereich des Verankerungsstiftes in hintergreifender Weise unter Spannung anlegen.
Der ausgebogene, gegen die Wandung der erweiterten Zone gelenkte Verformungsbereich hält so auch die Querschnittserweiterung des Ankerbolzens in sicherem hintergreifendem Angriff.
Vorzugsweise ist der Verformungsbereich dem Grund der Führungsbahn benachbart. Der Rücken des Verformungsbereichs liegt dabei zweckmässig auf dem Grund der Führungsbahn an, um so gleitend gegenüber dem Ankerbolzen zur Verankerung nach vorne verschoben zu werden. Auf diese Weise wird ein zwangsweises dh vom Grund der Führungsbahn direkt bewirktes Auskrümmen des Verformungsbereichs mit kleinem Krümmungsradius erreicht. Der Verformungsbereich erhält so eine kompakte Form mit hoher Steifigkeit, was der Beibehaltung hoher Verankerungswerte dient.
Die Führungsbahn kann beispielsweise als Anflachung am Ankerbolzen beschaffen sein. Eine zuverlässige radiale Führung des Verankerungsstiftes gegenüber dem Ankerbolzen wird durch eine Führungsbahn in Form einer Längsnut mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt erreicht.
Mit Vorteil ist das vordere Ende des Verformungsbereiches vom Grund der Führungsbahn wegweisend vorgekrümmt. Diese Massnahme erleichtert den Ausbiegevorgang des Verformungsbereiches und damit den Setzvorgang des Befestigungselementes.
Zudem wird durch eine solche Vorkrümmung des Verformungsbereichs ein kantiges Auflaufen dessen freien Vorderendes an der vorderen, sich der Aussenkontur des Ankerbolzens nähernden Zone der Führungsbahn unterbunden. Ein das Vortreiben des Verankerungsstiftes hinderndes Verhaken oder Verkanten des Verformungsbestiftes hinderndes Verhaken oder Verkanten des Verformungsbereichs in der Führungsbahn wird damit ausgeschlossen.
In Weiterbildung der Erfindung ist das vordere Ende des Verformungsbereiches um ein Bogenmass von etwa 180 ° vorgekrümmt.
Dieses Ausmass der Vorkrümmung gewährleistet mit Sicherheit ein spiraliges Aufrollen des Verformungsbereiches beim Setzvorgang. Diese Art des Aufrollens schafft eine besonders kraftaufnahmefähige Abstützung des Verformungsbereiches gegenübaer der Bohrungswandung.
Der Verformungsbereich kann im Querschnitt einen rechteckigen, elliptischen oder anderweitig im wesentlichen flachen Querschnitt aufweisen, der in der einen Biegerichtung hohe und in der anderen Biegerichtung niedere Steifigkeit schafft.
Die längere Erstreckung des in Rede stehenden Querschnittprofils ist dabei der Führungsbahn benachbart bzw liegt am Grund derselben auf Damit ist sichergestellt, dass der Verformungsbereich beim Setzvorgang, dh bei dessen die Verankerung hervorrufendem Ausbiegen, keinesfalls in der Quererstreckung der Führungsbahn ausknickt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel wiedergibt, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 bis 3 die verschiedenen Verankerungsstufen eines in eine Aufnahmebohrung eingeführten Befestigungselementes, in Schnittdarstellung; Fig. 4 einen Schnitt durch das Befestigungselement gemäss Schnittverlauf IV - IV der Fig. 1; Fig. 5 einen Schnitt durch das Befestigungselement gemäss Schnittverlauf V - V der Fig. 2.
Das in Fig. 1 dargestellte Befestigungselement besteht aus einem Ankerbolzen 1 und einem Verankerungsstift 2. Der erstere weist in dessen vorderen Bereich eine Querschnittserweiterung 3 und in dessen rückwärtigen Bereich ein Angriffsmittel 4 in Form eines Bundes auf. Eine nutenförmige Führungsbahn 5 erstreckt sich entlang des Ankerbolzens 1 bis in dessen Bereich der Querschnittserweiterung 3, wo der Grund 6 der Führungsbahn 5 bogenförmig zur Aussenkontur des Ankerbolzens ausläuft. Der Verankerungsstift 2 ist in der nutenförmigen Führungsbahn 5 axial verschieblich gefasst und weist einen nach vorne ragenden Verformungsbereich 7 auf.
Dieser ist endseitig in einem Bogenmass von 180 ° gekrümmt.
Das Befestigungselement ist in eine Aufnahmebohrung 8 eingeführt, die einen zu befestigenden plattenförmigen Gegenstand 9 durchsetzt und sich in einen Bauwerksteil 11 fortsetzt.
Die tiefste Zone 12 der Aufnahmebohrung 8 ist in Einschieberichtung des Befestigungselementes sich kegelig erweiternd ausgebildet. Die Querschnittserweiterung 3 des Ankerbolzens 1 legt sich gegen die kegelige Wandung der Zone 12 der Aufnahmebohrung 8.
Zur Erzielung eines Verankerungswertes wird alsdann der Verankerungsstift 2 in Pfeilrichtung (Fig. 1) entlang der Führungsbahn 5 vorgetrieben Der am Grund 6 anliegende Verformungsbereich 7 gelangt nun, wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, in den sich der Aussenkontur nähernden Bereich des Grundes 6.
Weiteres Vortreiben des Verankerungsstiftes 2 hat ein radiales plastisches Ausbiegen des Verformungsbereiches 7 zur Wandung der kegeligen Zone 12 der Aufnahmebohrung 8 zur Folge Die Form des Auslaufs des Grundes 6 der Führungsbahn 5 und die Vorkrümmung des Verformungsbereiches 7 bewirken, wie der Fig 3 zu entnehmen ist, ein spiraliges Aufrollen des Verformungsbereichs. Letzterer stützt sich so an der Zone 12 selbst formschlüssig ab und schafft zudem eine Radialkraft, die auch die Querschnittserweiterung 3 gegen den gegenüberliegenden Wandungsabschnitt der Zone 12 spannt. Der Ankerbolzen 1 ist damit in der Aufnahmebohrung 8 sicher festgelegt und hält mit dessen Angriffsmittel 4 den Gegenstand 9 mit hoher Haltekraft gegen den Bauwerksteil 11.
Die Fig 4 verdeutlicht den rechteckigen Querschnitt der Führungsbahn 5. In diese ragt, wie der Fig. 5 zu entnehmen ist, mit entsprechend angepasstem Ouerschnitt der Verankerungsstift 2 Die Aussenkonturen von Ankerbolzen 1 und Verankerungsstift 2 verleihen dem Befestigungselement eine im wesentlichen zylindrische Form.
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Claims

Patentansprüche 9 Befestigungselement mit Ankerbolzen und Verankerungsstift, wobei der Ankerbolzen im rückwärtigen Bereich Angriffsmittel zur Lastaufnahme, im vorderen Bereich eine Querschnittserweiterung und eine zur Aussenkontur hin offene, sich im vorderen Endbereich der Aussenkontur nähernde Führungsbahn für den Verankerungsstift aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass das Einführende des Verankerungsstiftes (2) als Verformungsbereich (7) mit einem gegenüber dem restlichen Bereich des Verankerungsstiftes (2) kleineren Querschnitt ausgebildet ist.
2 Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsbereich (7) dem Grund (6) der Führungsbahn (5) benachbart ist.
3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Ende des Verformungsbereiches (7) vom Grund (6) der Führungsbahn (5) wegweisend vorgekrümmt ist 4 Befestigungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Ende des Verformungsbereiches (7) um ein Bogenmass von etwa 180 ° vorgekrümmt ist.