DE60210025T2

DE60210025T2 - Wanddübel mit verbesserter Bohrspitze

Info

Publication number: DE60210025T2
Application number: DE60210025T
Authority: DE
Inventors: Dave C. Chicago Hempfling
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2022-01-17
Also published as: CA2364076C; DE60210025D1; JP2002235715A; US6382892B1; ATE321217T1; AU754152B2; AU9727601A; JP4279495B2; NZ516313A; EP1223352A2; EP1223352B1; EP1223352A3; CA2364076A1; DK1223352T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Wandanker bzw. -dübel, und insbesondere Wandanker zur Verwendung bei einer Wand, die aus einem bröckeligen Material besteht, wie z.B. eine Trockenwand oder eine Gipswandbauplatte. Wandanker sind im Fachgebiet bekannt und nehmen im allgeemeinen die Form eines unter Reibung eingepassten Ankers an, welcher in die Wand gehämmert wird, oder eines selbstbohrenden Ankers, welcher in die Wand geschraubt wird. Diese Wandanker werden dazu verwendet, Gegenstände an einer Wand zu montieren, die mit einer Gipswandbauplatte hergestellt wurde. Die Wandanker sind im normalerweise aus einem steifen Kunststoff oder einem Metall, wie z.B. Zink, hergestellt.
Herkömmliche selbstbohrende Anker sind von ITW Buildex Division, Itasca, Illinois unter der Kennzeichnung "E-Z Anchor" erhältlich und in dem US-Patent Nr. 4 601 625 offenbart. Solche selbstbohrenden Anker werden durch einen Monteur unter Verwendung einer Einführvorrichtung, wie z.B. eines manuellen oder strombetriebenen Kreuzschraubendrehers in die Wand geschraubt. Selbstbohrende Anker enthalten im allgemeinen drei Komponenten: einen Flansch, welcher verhindert, dass der Anker vollständig in die Wand eintritt, und die Einführvorrichtung aufnimmt, einen Gewindeteil an einem im allgemeinen rohrförmigen zylindrischen Körper, der mit dem bröckeligen Material in Eingriff gelangt und den Anker in die Wand zieht, und eine Klinge oder einen Bohrteil, der ein Loch in dem bröckeligen Material oder Substrat auf- oder ausbohrt. Innerhalb des zylindrischen Körpers ist eine zentrale Bohrung, die ein Gewindebefestigungselement, wie z.B. eine Schraube, in dem Anker aufnimmt, um einen Gegenstand an einer Stelle an der Wand zu montieren. Normalerweise sind Keile an der inneren Fläche des zylindrischen Körpers angeordnet und erstrecken sich mit Bezug auf den Körper in Längsrichtung und sind mit dem Gewindebefestigungselement in Eingriff. Die Verwendung von Keilen erlaubt dem Gewindebefestigungselement, relativ leicht in den Wandanker eingeführt zu werden, aufgrund des geringen Umfangs an Kontaktflächenbereich zwischen dem Gewindebefestigungselement und den Keilen, und sorgt für eine sichere Montage des zu montierenden Gegenstands.
Bei der Montage eines Befestigungselements in dem Körper wird der Bohrteil dazu veranlasst, sich seitlich zu biegen. Dieses Biegemerkmal ist nützlich, indem es die Verwendung einer Schraube erlaubt, welche eine vorbestimmte Länge hat, unabhängig von der Dicke des zu befestigenden Materials. Auch bei Anwendungen, in welchen die Wandplatte gegen eine harte Oberfläche, wie z.B. Beton montiert wird, wird der Anker zuerst in die Bauplatte geschraubt, um ein Loch zu erzeugen. Der Monteur entfernt dann den Anker durch Drehung im Gegenuhrzeigersinn und bricht den Bohrteil manuell ab. Als nächstes wird der Anker wieder in der Wandplatte installiert. Auf diese Weise bleibt der abgebrochene Bohrteil nicht zwischen der Wandplatte und der Wand hängen, was zu einer nicht zufrieden stellenden Montage führen würde.
Das US-Patent Nr. 5 558 479 von McElderry offenbart einen Wandanker, der zwei Arten von Keilen aufweist, die an der Innenwand des zylindrischen Körpers angeordnet sind. Eine erste Art weist mindestens einen Keil auf, der zentral unter einem kleinen Winkel herausragt, und ein zweiter Typ weist mindestens einen Keil auf, der zentral unter einem größeren Winkel herausragt. Die unterschiedlich bemessenen Keile ermöglichen, dass unterschiedliche Größen von Befestigungselementen in den gleich bemessenen Wandanker eingeführt werden können. Wenn eine (#6) Blechschraube (SMS) mit einem Durchmesser von 3,51 mm in den McElderry-Wandanker eingeführt wird, gelangt die erste Art von Keil hauptsächlich mit den Gewinden der (#6) 3,51 mm-Durchmesser-Blechschraube in Eingriff. Eine (#8) 4,16 mm-Blechschraube mit relativ größerem Durchmesser kann ebenfalls in den McElderry-Wandanker eingeführt werden und sowohl die erste als auch die zweite Art von Keilen gelangt mit den Gewinden der (#8) 4,16 mm-Durchmesser-Blechschraube in Eingriff.
Wandanker des Standes der Technik haben ein Problem des "Verlaufens" bzw. "Wandern", was sich darauf bezieht, dass der Anker offline in die Wand geschraubt wird, und sind auch relativ langsam zu montieren aufgrund der relativ stumpfen Struktur ihrer Bohrteile. Diese Nachteile sind im allgemeinen offensichtlicher, wenn die Anker aus Kunststoff bestehen anstatt aus Metall. Ein anderes Problem, das bei Ankern des Standes der Technik besteht, ist, dass sie Gipsstaub oder -pulver erzeugen, wenn sie in die Trockenwand gebohrt werden. In den meisten Fällen wird dieser Staub oder dieses Pulver aus dem Loch ausgestoßen, in welches der Anker gebohrt wird, und hinterlässt einen unordentlichen Rückstand. Ferner zerren die Wandanker des Standes der Technik an dem Trockenwandpapier und zerreißen es.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Wandanker mit einer neuen scharfen Bohrspitze zu schaffen, der das Bohren schneller beginnt und während der Montage nicht verläuft.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen verbesserten Wandanker mit Schneidkanten oder Klingen an der Bohrspitze zu schaffen, die während der Montage den Gips schneller schneiden und entfernen.
Es ist noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Wandanker mit einer festeren Klinge an der Bohrspitze zu schaffen, welche zusätzliche Torsionsfestigkeit liefert.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen verbesserten Wandanker mit einem neuen Bohrspitzendesign zu liefern, das die Menge des Gipsstaubes oder -pulvers, das beim Bohren aus dem Loch ausgestoßen wird, verringert.
noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen verbesserten Wandanker mit einer neuen Bohrspitze zu liefern, die ein sauberes Loch in die Trockenwand schneidet, was zu weniger Papierbeschädigung führt.
Die oben angegebenen Ziele werden durch den vorliegenden Wandanker, welcher eine verbesserte Bohrspitze aufweist, erfüllt oder übertroffen. Dadurch, dass sie relativ kürzer und schärfer ist als herkömmliche selbstbohrende Ankerspitzen, bohrt die vorliegende Bohrspitze schneller und genauer. Daher wird ein unerwünschtes "Verlaufen" minimiert. Außerdem erzeugt der vorliegende Anker weniger Gipsstaub, was zu einer saubereren Montage führt. Die relativ kürzere Spitze hat auch eine größere Torsionsfestigkeit als herkömmliche selbstbohrende Anker.
Der vorliegende Wandanker dient insbesondere zur Anwendung in einem bröckeligen Material und enthält einen im allgemeinen zylindrischen Körper mit einem Flanschende, einen zentralen Teil und ein Bohrende. Innerhalb des zylindrischen Körpers ist eine zentrale Bohrung definiert, und ein Außengewinde ist daran zwischen dem Flanschende und dem Bohrende angeordnet.
Das Bohrende hat eine im allgemeinen flache Klinge, welche einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist. Der erste Teil hat eine erste abgewinkelte Schneidkante und eine Schneidkante an der ersten Seite, und der zweite Teil hat eine zweite abgewinkelte Schneidkante und eine Schneidkante an der zweiten Seite. Diese Teile sind an einer gemeinsamen Linie gebildet und relativ zueinander längs einer Ebene versetzt, die durch einen Durchmesser des zylindrischen Körpers verläuft. Der zentrale Teil und das Flanschende haben vorzugsweise eine kombinierte axiale Länge und das Bohrende hat eine axiale Länge, die kürzer ist als der zentrale Teil und das Flanschende.
1 ist eine Vorderansicht der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Seitenansicht der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Endansicht der vorliegenden Erfindung von 1 von der Oberseite von 1 aus;
4 ist eine Endansicht der vorliegenden Erfindung von 1 von der Unterseite von 1 aus; und
5 ist eine fragmentarische vertikale Schnittansicht, welche die zentrale Bohrung des Wandankers zeigt.
Mit Bezug auf 1 und 2 ist ein Wandanker zur Anwendung in bröckeligem Material allgemein mit 10 bezeichnet. Der Wandanker 10 hat einen im allgemeinen zylindrischen Körper 12 mit einem Flanschende 14, einem zentralen Teil 16 und einem Bohrende 18. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Wandankers 10 ist der zylindrische Körper 12 aus Kunststoff hergestellt. Man wird es jedoch auch in Erwägung ziehen, dass der zylindrische Körper 12 aus Zink oder aus einem ähnlichen Metall hergestellt sein könnte. Das Bohrende 18 hat eine im allgemeinen flache Klinge 20 mit einem ersten Teil 22 und einem zweiten Teil 24. Der erste Teil 22 hat eine erste abgewinkelte Schneidkante 26 und eine Schneidkante 28 an der ersten Seite, und der zweite Teil 24 hat eine zweite abgewinkelte Schneidkante 30 und eine Schneidkante 32 an der zweiten Seite. Wie am besten in 4 zu sehen ist, sind diese Teile 22 und 24 an einer Ebene 36 gebildet und relativ zueinander längs dieser versetzt, welche durch einen Durchmesser des zylindrischen Körpers 12 verläuft. Ferner bilden bei der bevorzugten Ausführungsform mindestens einer und vorzugsweise jeder der Teile 22, 24 eine Spitze 38. Vielmehr sind die abgewinkelten Schneidkanten 26, 30, 28 und 32 jeweils durch das versetzte Positionieren der zwei Teile 22, 24 gebildet.
Es ist die Konfiguration der flachen Klinge 20, welche es dem vorliegenden Wandanker 10 ermöglicht, die oben angegebenen Ziele zu erreichen. Die Spitze 38 ist relativ scharf, was ein schnelleres Bohren ermöglicht und ein Verlaufen bei der Montage verhindert. Außerdem wird die Spitze 38 nicht von zusätzlichen Vorsprüngen begleitet, wie die in dem US-Patent Nr. 4 601 625 offenbarte Spitze. Sowohl die ersten und zweiten abgewinkelten Schneidkanten 26 und 30 als auch die Schneidkanten 28 und 32 der ersten und zweiten Seite sind alle scharf, was den Gips während der Montage schneller schneidet und entfernt.
Mit Bezug auf 4 erzeugt die versetzte Anordnung des ersten Teils 22 zum zweiten Teil 24 eine erste Nut 48 und eine zweite Nut 50. Die erste Nut 48 ist an einer Unterseite des ersten Teils 22 angeordnet und erstreckt sich längs der Länge sowohl der ersten abgewinkelten Schneidkante 26 als auch der Schneidkante 28 der ersten Seite. In ähnlicher Weise ist die zweite Nut 50 an einer Unterseite des zweiten Teils 24 angeordnet und erstreckt sich längs der Länge sowohl der zweiten abgewinkelten Schneidkante 30 als auch der Schneidkante 32 der zweiten Seite. Die erste und zweite Nut 48 und 50 helfen auch bei der Montage des Ankers 10 in einer Wandplatte erzeugten Gipsstaub schnell zu entfernen.
In 1 und 2 hat der zentrale Teil 16 einen Durchmesser 56, welcher sich vom Flanschende 14 zum zentralen Teil 16 geringfügig und allmählich verengt, und das Bohrende 18 hat einen Durchmesser 58, welcher kleiner ist als der des zentralen Teils. Wie am besten in 2 zu sehen ist, ist die flache Klinge 20 relativ dick im Vergleich zum Durchmesser 56 des zentralen Teils 16, was die Festigkeit der Klinge erhöht und eine zusätzliche Torsionsfestigkeit liefert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Dicke 51 der flachen Klinge 20 im allgemeinen ein Drittel (1/3) des Durchmessers 56 des zentralen Teils 16, welcher nahe des Flanschendes 14 angetroffen wird. Es wird jedoch in Erwägung gezogen, dass die Dicke der flachen Klinge 20 erhöht oder verringert werden könnte und noch genug Torsionsfestigkeit zum Bohren in Gipswandbauplatten liefert. Es wird in Erwägung gezogen, dass die dickere Klinge 20 eine präzisere Bohrwirkung liefert und weniger zu einem "Verlaufen" neigt, insbesondere wenn der Anker 10 aus Kunststoff besteht.
Mit Bezug auf 1 haben der zentrale Teil 16 und das Flanschende 14 eine kombinierte axiale Länge 52, und das Bohrende 18 hat eine axiale Länge 54, welche bei der bevorzugten Ausführungsform kürzer ist als die des zentralen Teils und des Flanschendes. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die axiale Länge 54 des Bohrendes 18 ungefähr weniger als drei Achtel (3/8) der axialen Länge 52 des zentralen Teils 16 und des Flanschendes 14. Es wird angenommen, dass die relative axiale Länge 54 des Bohrendes relativ zur axialen Länge 52 variieren kann, jedoch wird im allgemeinen eine kürzere relative Länge 54 bevorzugt. Dies ist deswegen der Fall, weil ein kürzeres Bohrende 18 zu einer steiferen Bohrspitze führt.
Die Merkmale des Bohrendes 18, wie oben beschrieben, liefern den vorliegenden Wandanker 10 mit Merkmalen, die bei den Wandankern des Standes der Technik nicht gefunden werden. Ein solches Merkmal ist, dass das vorliegende Bohrende 18 das Bohren und Entfernen von Gips schneller beginnt und ein Verlaufen während der Installation verhindert. Dies ist der Fall aufgrund der relativ kürzeren Länge der Klinge 20 und der relativen Schärfe der Schneidkanten 26, 28, 30 und 32. Es gibt auch weniger Gipsstaub oder -pulver aufzuräumen im Vergleich zu Wandankern des Standes der Technik, wenn man den vorliegenden Wandanker 10 verwendet, Ferner ermöglicht es dieses neue Bohrende 18 dem vorliegenden Wandanker 10, ein sauberes Loch in die Trockenwand zu schneiden, was zu weniger Papierbeschädigung führt im Vergleich zu Wandankern des Standes der Technik.
Mit Bezug auf 3 hat das Flanschende 14 eine Kreuzschlitz-Schraubendreherausnehmung 60, die zur Aufnahme eines manuellen oder energiebetriebenen Kreuzschlitzschraubendrehers konfiguriert ist. Es wird jedoch angenommen, dass die Ausnehmung am Flanschende 14 in irgend einer gewünschten Form vorgesehen werden könnte, welche zur Aufnahme verschiedener Einführvorrichtungen geeignet ist, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, Torxschraubendreher, Innensechskant- oder Schlitzschraubendreher. Sobald die Einführvorrichtung in die Antriebsausnehmung 60 eingesetzt ist, wird die Einführvorrichtung in Uhrzeigerrichtung gedreht, um den Wandanker 10 in die Wandplatte einzuführen. Umgekehrt entfernt das Drehen des Wandankers 10 in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn den Anker 10 aus der Wandplatte.
Mit Bezug zurück auf 1 und 2 hat der zylindrische Körper 12 ein spiralförmiges Außengewinde 62, das zwischen dem Flanschende 14 und dem Bohrende 18 angeordnet ist. Es gibt auch einen gewindelosen Halsteil 64, der zwischen dem Flanschende 14 und dem Außengewinde 62 angeordnet ist. Wie es im Stand der Technik allgemein bekannt ist, zieht das Außengewinde 62 den Wandanker 10 in die Wandplatte und der gewindelose Hals 64 ermöglicht es dem Flanschende 14, mit einer Außenfläche der Wandplatte bündig zu werden.
Wie irr 3 und 5 zu sehen ist, hat der Wandanker 10 eine zentrale Bohrung 66, die innerhalb des zylindrischen Körpers 12 definiert ist, und eine Oberfläche hat, die mit axial ausgerichteten Keilen 68 ausgekleidet ist. Die Konfiguration der Keile 68 an der zentralen Bohrung 66 ist detaillierter im US-Patent Nr. 5 558 479 beschrieben. Diese Konfiguration der Keile 68 ermöglicht die Verwendung verschiedener Schraubengrößen, z.B. Blechschrauben mit Durchmessern von 3,51 mm (#6), 3,80 mm (#7) und 4,16 mm (#8) in Verbindung mit dem vorliegenden Wandanker 10.
Mit Bezug auf 5 hat die zentrale Bohrung 66 vorzugsweise einen konstanten Durchmesser 70 durch den zentralen Teil 16 bis zum Bohrende 18, in welchem die zentrale Bohrung eine schräg zulaufende bzw. rampenförmige Konfiguration 72 aufweist, welche zu einem verringerten Durchmesser 74 führt. Die schräg zulaufende Konfiguration 72 führt zu einem verringerten Durchmesser 74. Die schräg zulaufende Konfiguration 72 der zentralen Bohrung 66 erleichtert die seitliche Biegung oder die endgültige Zerbrechlichkeit der flachen Klinge 20, wenn ein Befestigungselement mit ausreichender Länge in den gegenwärtigen Wandanker 10 getrieben wird.

Claims

Wandanker (10) zur Verwendung in bröckeligem Material, aufweisend: einen im allgemeinen zylindrischen Körper (12) mit einem Flanschende (14), einem zentralen Teil (16) und einem Bohrende (18), wobei innerhalb des zylindrischen Körpers (12) eine zentrale Bohrung (66) definiert ist und ein Außengewinde (62) zwischen dem Flanschende (14) und dem Bohrende (18) daran angeordnet ist, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass das Bohrende eine im allgemeinen flache Klinge (20) aufweist, welche einen ersten Teil (22) mit einer ersten abgewinkelten Schneidkante (26) und einer Schneidkante (28) an der ersten Seite und einen zweiten Teil (24) mit einer zweiten abgewinkelten Schneidkante (30) und einer Schneidkante (32) an der zweiten Seite aufweist, wobei die Teile an einer gemeinsamen Linie und relativ zueinander versetzt längs einer Ebene (36) ausgebildet sind, die durch einen Durchmesser des zylindrischen Körpers (12) verläuft.
Wandanker nach Anspruch 1, wobei der zentrale Teil (16) und das Flanschende (14) eine kombinierte axiale Länge aufweisen, und das Bohrende (18) eine axiale Länge hat, welche kürzer ist als die des zentralen Teils (16) und des Flanschendes (14).
Wandanker nach Anspruch 2, wobei der zentrale Teil (16) einen Durchmesser hat und das Bohrende (18) einen Durchmesser hat, der kürzer ist als der des zentralen Teils.
Wandanker nach einem der Ansprüche 1 und 3, wobei an einer Unterseite des ersten Teils (22), eine erste Nut (48) gebildet ist und an einer Unterseite des zweiten Teils (24) eine zweite Nut (50) gebildet ist.
Wandanker nach einem der Ansprüche 2 und 3, wobei die axiale Länge des Bohrendes (18) ungefähr weniger als drei Achtel (3/8) der kombinierten axialen Länge des zentralen Teils (16) und des Flanschendes (14) beträgt.
Wandanker nach Anspruch 1, wobei das Flanschende (14) eine Kreuzschlitz-Antriebsausnehmung aufweist.
Wandanker nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen gewindelosen Hals, der zwischen dem Flanschende (14) und dem Außengewinde (62) angeordnet ist.
Wandanker nach einem der Ansprüche 1 und 3, wobei die zentrale Bohrung (66), welche innerhalb des zylindrischen Körpers (12) definiert ist, eine Oberfläche aufweist, die mit axial ausgerichteten Keilen (68) ausgekleidet ist.
Wandanker nach Anspruch 8, wobei die zentrale Bohrung bis zum Bohrende (18), an welchem die zentrale Bohrung (66) eine schräg verlaufende Konfiguration (72) aufweist, die einen abnehmenden Durchmesser definiert, einen konstanten Durchmesser durch den zentralen Teil (16) aufweist.
Wandanker nach Anspruch 1, wobei der zylindrische Körper (12) aus Kunststoff besteht.
Wandanker nach Anspruch 1, wobei der zylindrische Körper (12) aus Zink besteht.
Wandanker nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der ersten und zweiten abgewinkelten Schneidkanten (26, 28, 30, 32) eine Spitze (38) bilden.