DE3710964A1 - Befestigungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement für den Einsatz in Bohr­ löcher gemäß der Gattung des Hauptanspruchs.

Es sind Befestigungselemente bekannt, die im wesentlichen aus einem Ge­ windebolzen, einer Spreizhülse und einem in die Spreizhülse einziehba­ ren Spreizkörper bestehen. Der Spreizkörper ist dabei üblicherweise als Spreizkonus ausgebildet. Die Spreizhülse besitzt von ihrer dem Spreiz­ konus zugewandten Stirnseite ausgehende Längsschlitze, die beim Einzie­ hen des Spreizkörpers ein Aufspreizen der Spreizhülse ermöglichen. Am anderen Ende besitzen die bekannten Befestigungselemente ein Gewinde und eine Schraubenmutter, mit der ein gewünschter Gegenstand an einem Mauerwerk festschraubbar ist. Beim Drehen der Schraubenmutter wird der Gewindebolzen nach außen aus dem Bohrloch gezogen, während die Spreiz­ hülse ortsfest im Bohrloch verbleibt, wodurch der Spreizkörper zum Zwecke der Aufspreizung der Spreizhülse in diese eindringt.

Treten nun an einem derart in ein Bohrloch eingesetzten Befestigungs­ element momentane Überbelastungen bzw. Schockbelastungen auf, die bei­ spielsweise durch heftige Erschütterungen oder Erdbeben erzeugt werden können, so besteht die Gefahr bei den herkömmlichen Befestigungselemen­ ten, daß die dabei auftretenden hohen Energien vom Befestigungselement nicht aufgefangen werden können und dieses aus dem Bohrloch ausbricht. Damit auch in erdbebengefährdeten Gebieten sichere Befestigungen mög­ lich sind, müssen hierfür Befestigungselemente verwendet werden, die durch einen definierten Schlupf innerhalb des Bohrlochs die bei hohen Momentanbelastungen auftretenden Energien vernichten können, so daß auch nach einem Erdstoß die Haltefunktion des Befestigungselementes er­ halten bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches auch nach Auftreten ei­ ner momentanen Überbelastung weiterhin seine Haltefunktion beibehält.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Befestigungselement der ein­ gangs genannten Gattung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptan­ spruchs angegebenen Merkmale erhalten. Die Spreizhülse, die aus zwei separaten, hintereinander angeordneten Spreizbereichen besteht, spreizt bei der ersten Befestigung im Bohrloch lediglich an ihrem dem Spreiz­ konus zugewandten Spreizbereich auf. Tritt nun eine Überbelastung bzw. eine Schockbelastung auf, so bricht eine zwischen dem ersten und dem zweiten Spreizbereich vorhandene Sollbruchstelle auf, so daß der Spreiz­ körper in der Spreizhülse in Richtung der angreifenden Kraft wandert. Die Spreizhülse wird dabei sehr stark im Bohrloch verpreßt, so daß der Spreizkörper auf seinem zurückgelegten Weg hohe Verformungsarbeit lei­ sten und hohe Reibungsverluste überwinden muß. Auf diese Weise werden hohe Energien vernichtet, ohne daß das Befestigungselement aus dem Bohrloch ausbricht.

Der Sollbruchbereich hat für die Montage des Befestigungselements den weiteren Vorteil, daß beim ersten Aufspreizen der Spreizhülse die hier­ für erforderliche Kraft überproportional ansteigt, sobald der Spreiz­ konus in den Bereich der Sollbruchstelle kommt. Dem Handwerker, der das Befestigungselement montiert, wird dadurch angezeigt, daß das Befesti­ gungselement nicht weiter aufgespreizt werden kann. Erst eine übergroße, am Befestigungselement angreifende Kraft bewirkt dann ein Durchbrechen der Sollbruchstelle, wodurch die gewünschte Energievernichtung durch ei­ ne weitere Verschiebung des Spreizkörpers innerhalb der Spreizhülse er­ folgen kann.

Die bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der dem Spreiz­ körper zugewandte erste Spreizbereich Längsschlitze hat, an die sich im zweiten Spreizbereich ebenfalls in Längsrichtung verlaufende Schlitze und/oder Nuten mit geringem Längsabstand anschließen. Dieser geringe Längsabstand bildet einen Steg, der den Sollbruchbereich darstellt. Im zweiten Spreizbereich, der für die Energieabsorption vorgesehen ist, können je nach Anwendungsfall Schlitze oder Nuten oder auch beides in Kombination vorgesehen sein. Die Schlitze und/oder Nuten des zweiten Spreizbereichs sind jeweils fluchtend zu den Schlitzen des ersten Spreiz­ bereichs angeordnet.

Um zu verhindern, daß der Spreizkörper am unteren Ende aus der Spreiz­ hülse herausrutscht, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin­ dung vorgesehen, daß die Schlitze und/oder Nuten des zweiten Spreizbe­ reichs in einem Abstand von der dem Spreizkörper abgewandten Stirnsei­ te der Spreizhülse enden, der größer ist als die Länge des Sollbruchbe­ reichs. Um bei Überbelastung ein Gleiten des Spreizkörpers innerhalb der Spreizhülse und um die gewünschte Energievernichtung dabei zu gewährlei­ sten, ist es vorteilhaft, wenn der Spreizkörper am Ende in einen geraden Abschnitt mit konstantem Durchmesser übergeht.

Zwischen Spreizhülse und dem Schaft des Befestigungselementes kann ein Sicherungselement angeordnet sein, welches am Schaft übersteht und fe­ dernd sich im Bohrloch verspannt. Dieses Sicherungselement fixiert die Spreizhülse im Bohrloch, selbst dann, wenn das Bohrloch durch Rißbildung geringfügig aufgeweitet wird. Als Sicherungselement kann hierfür ein Fe­ derring vorgesehen sein, der beim Einsetzen des Befestigungselementes in ein Bohrloch von der Bohrlochwandung auf den Schaftdurchmesser elastisch zusammendrückbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Befestigungselement, dessen Spreiz­ hülse noch nicht aufgespreizt ist,

Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Befestigungselement im Bereich der Spreizhülse, in die der Spreizkörper teilweise eingezo­ gen ist,

Fig. 3 das Befestigungselement im Bereich der Spreizhülse, nach­ dem eine Schockbelastung aufgetreten ist.

Das in Fig. 1 dargestellte Befestigungselement besteht im wesentlichen aus einem Gewindebolzen 1, einer Spreizhülse 2 und einem in die Spreiz­ hülse 2 einziehbaren Spreizkörper 3. Der Spreizkörper 3 verjüngt sich zu einem Gewindestab 4, dessen Gewinde in eine Gewindebohrung 5 des Ge­ windebolzens 1 eingreift. Ein am Gewindebolzen 1 vorgesehenes Außenge­ winde dient zur Aufnahme einer Befestigungsmutter 6, an der eine Aufla­ gescheibe 7 anliegt. Zwischen dem Schaft 8 des Gewindestabes 1 und der Spreizhülse 2 ist ein Federring 9 als Sicherungselement eingefügt. Wird das Befestigungselement mit der Spreizhülse 2 in ein Bohrloch eingesetzt, so wird dabei der Federring 9 auf den Innendurchmesser des Bohrlochs zu­ sammengedrückt, wobei er sich in seiner Endposition mit dem Bohrloch so stark verspannt, daß der Federring 9 die Spreizhülse 2 im Bohrloch fi­ xiert, dann durch Drehen der Befestigungsmutter 6 der Gewindebolzen 1 in Pfeilrichtung a aus dem Bohrloch herausgezogen und dabei der Spreiz­ körper 3 mit seinem Spreizkonus 10 in die Spreizhülse 2 eindringt und diese aufweitet.

Die Spreizhülse 2 besitzt von ihrer dem Spreizkörper 3 zugewandten Stirn­ seite 11 ausgehende Längsschlitze 12, die den ersten Spreizbereich 13 bilden. Im Abstand von den Längsschlitzen 12 sind weitere Längsschlitze 14 und Längsnuten 15 vorgesehen, die einen zweiten Spreizbereich 16 bil­ den. Zwischen diesen beiden Spreizbereichen 13, 16 bilden schmale Stege 17 Sollbruchstellen, die bei Auftreten einer starken Überbelastung des in ein Bohrloch eingesetzten Befestigungselementes aufbrechen, wodurch es dem Spreizkörper 3 möglich ist, maximal bis zum unteren Ende 18 des Spreizbereiches 16 in die Spreizhülse 2 einzudringen.

In Fig. 2 ist das Befestigungselement im Bereich der Spreizhülse 2 in einem Bohrloch 19 dargestellt. Die Spreizhülse 2 ist im vorderen Spreiz­ bereich 13 aufgespreizt, wodurch das Befestigungselement sich über die Spreizhülse 2 im Bohrloch 19 verspannt. Tritt nun eine Schockbelastung beispielsweise durch einen Erdstoß auf, so kann die am Befestigungsele­ ment angebrachte Last eine derart große Kraft über die Befestigungsmut­ ter 6 in das Befestigungselement einleiten, daß die Stege 17 aufbrechen und der Spreizkörper 3 in die in Fig. 3 dargestellte Position wandert. Dadurch entstehen starke Deformierungen an der Spreizhülse 2, die die in Fig. 3 dargestellte Form einnehmen können.

Eine weitere Verschiebung des Spreizkörpers 3 in Richtung Bohrlochöff­ nung ist wegen des im unteren Bereich der Spreizhülse 2 vorgesehenen ungeschlitzten Abschnitts 20 nicht möglich.

Claims (7)

1. Befestigungselement für den Einsatz in Bohrlöcher eines massiven Mauerwerks mit einem Gewindebolzen, der an einem Ende ein Gewinde für eine Befestigungsmutter und im Bereich des anderen Endes eine Spreizhülse und einen in die Spreizhülse einziehbaren Spreizkörper hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreiz­ hülse (2) zwei separate, hintereinander angeordnete Spreizbereiche (13, 16) hat, die über einen bei Überbelastung durchbrechenden Soll­ bruchbereich (17) miteinander verbunden sind.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der dem Spreizkörper (2) zugewandte erste Spreizbereich (13) Längsschlitze (12) hat, an die sich im zweiten Spreizbereich (16) ebenfalls in Längsrichtung verlaufende Schlitze (14) und/oder Nuten (15) mit geringem Längsabstand anschließen.

3. Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schlitze (14) und/oder Nuten (15) des zweiten Spreizbereichs (16) jeweils mit den angrenzenden Längs­ schlitzen (12) des ersten Spreizbereichs (13) fluchten.

4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schlitze (14) und/ oder Nuten (15) des zweiten Spreizbereichs (16) in einem Abstand von der dem Spreizkörper (3) abgewandten Stirnseite der Spreizhül­ se (2) enden, der größer ist als die Länge des Sollbruchbereichs.

5. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Spreizkörper (3) einen kegelförmigen Abschnitt (10) besitzt, der zum Ende hin in einen geraden Abschnitt mit konstantem Durchmesser übergeht.

6. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spreizhülse (2) vor deren Aufspreizung einen Außendurchmesser hat, der dem Schaft­ durchmesser des Gewindebolzens (1) entspricht, und daß zwischen Spreizhülse (2) und dem übrigen Gewindebolzen (1) ein radial fe­ derndes, überstehendes Sicherungselement angeordnet ist.

7. Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Sicherungselement ein Federring (9) vor­ gesehen ist, der beim Einsetzen des Befestigungselementes in ein Bohrloch (19) von der Bohrlochwandung auf den Schaftdurchmesser des Gewindebolzens (1) elastisch zusammendrückbar ist.