WO2004072495A1 - Formschlüssig setzbarer hinterschneid-anker - Google Patents

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WO2004072495A1
WO2004072495A1 PCT/EP2004/001206 EP2004001206W WO2004072495A1 WO 2004072495 A1 WO2004072495 A1 WO 2004072495A1 EP 2004001206 W EP2004001206 W EP 2004001206W WO 2004072495 A1 WO2004072495 A1 WO 2004072495A1
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WO
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anchor
setting direction
sleeve
base
anchoring segments
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Application number
PCT/EP2004/001206
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English (en)
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Inventor
Hans-Dieter Zettel
Original Assignee
Liebig Gmbh & Co. Kg
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Publication date
Application filed by Liebig Gmbh & Co. Kg filed Critical Liebig Gmbh & Co. Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/04—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front
    • F16B13/06—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve
    • F16B13/063—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve by the use of an expander
    • F16B13/066—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve by the use of an expander fastened by extracting a separate expander-part, actuated by the screw, nail or the like
    • F16B13/068—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve by the use of an expander fastened by extracting a separate expander-part, actuated by the screw, nail or the like expanded in two or more places
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/04—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front
    • F16B13/08—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front with separate or non-separate gripping parts moved into their final position in relation to the body of the device without further manual operation
    • F16B13/0858—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front with separate or non-separate gripping parts moved into their final position in relation to the body of the device without further manual operation with an expansible sleeve or dowel body driven against a tapered or spherical expander plug

Definitions

  • the invention relates to an undercut anchor with an anchor bolt, the elongated cylindrical shaft of which is provided at its rear end in the setting direction with a fastening head or a nut screwed onto a thread at its front end in the setting direction and has a truncated cone-widening clamping head on which a from its front end in the setting direction over several parts of its length and in the slotted area forming a number of anchoring segments, sleeve-like basic component is slidably fitted, the inside diameter of which is substantially equal to or slightly larger than the outside diameter of the cylindrical shaft, and in the outside of which, at a distance from the front end in the setting direction, a circumferential groove is introduced, which can pivot out the front end regions of the anchoring segments in the setting direction while deforming the material remaining in the base of the groove.
  • the anchoring segments taken together having the outer shape of two truncated cone surfaces with their smaller diameter end faces, the most of which in the setting direction of the front end on the one hand and on the groove on the other hand the base surface formed in the non-swung-open state of the anchoring segments each have the outer diameter of the basic some have essentially corresponding or somewhat smaller diameters, the frustoconical surface in the setting direction forming the cutting edge.
  • undercut anchors which anchor themselves positively in the hole when inserted in a fastening hole in a subsurface by penetration of a cutting edge into the wall of the fastening hole, have become of increasing interest in recent years because they are securely anchored in the hole and thus ensure the fastening of components on a substrate without high radial forces acting on the bore wall, as is the case with the so-called expansion anchors that are firmly anchored in the bore.
  • expansion anchors are only possible due to the high radial expansion forces required for the force-locking anchoring in substrates made of appropriately heavy-duty concrete - or also grown stone - or rock material, even if the concrete substrates themselves are sufficiently resilient considerable safety distance from the edge limits of the respective concrete component can be provided to ensure that the mounting hole does not break out towards the edge when the expansion anchor is placed.
  • form-fitting anchors to be placed in holes are anchored to undercut surfaces that are larger than the diameter of the actual fastening hole, which (DE 31 15 040 C2) are either generated separately before the anchor is set by means of a special undercut drilling tool, or - in the case of here Undercut anchors in question - are generated by the anchor itself when it is set by penetrating radially into the bore wall chisel-like anchoring sections of an anchoring component of the anchor itself (WO 02/08615 AI) Radial forces are only generated in the penetration area of the chisel-like anchoring sections into the bore wall, ie are limited to and only in a small area of the bore Area relatively small, because the chisel-like design of the anchoring sections allows their penetration into the bore wall even at relatively low radial forces.
  • the invention is based on the object of further improving the known undercut anchors with regard to their resistance to tearing out of the fastening bore.
  • this object is achieved according to the invention in that the rear end region of the sleeve-like basic component in the setting direction is also slit several times over part of its length from the rear end region and in the slotted region a number of
  • Anchoring segments which are designed so that they can be pivoted into the outside by a groove made at a distance from the rear end of the base component in the setting direction, that a further frustoconical clamping body with its tapered connection follows the base component
  • the base component of the undercut anchor according to the invention can practically be positively anchored to two regions of the fastening bore that are spaced apart from one another in the longitudinal direction of the fastening bore, as a result of which a significantly higher loadability can be achieved
  • Anchoring of the anchor set in the mounting hole is obtained.
  • the anchoring segments additionally provided in the rear end region of the sleeve-like basic component also come into positive engagement with the wall of the bore, in a further development according to the invention it is provided that between the end face of the spacer sleeve and the fastening head or .
  • a nut of the anchor bolt is provided on the upper side of a washer-like pressure element which can be placed on the base of the component to be fastened and which is transmitted by pressure forces transmitted from the fastening head or the nut when the undercutting anchor is set
  • the deformation resistance of the washer-like pressure element is expediently dimensioned such that a noticeable deformation in the direction of the longitudinal central axis of the shank of the anchor bolt only occurs after the at least the anchoring segments of the sleeve-shaped base component, which are in the setting direction, are in contact with their cutting edges the wall of the associated mounting holes in the underground.
  • the washer-like pressing element can have the shape of a washer which is curved in cross section, preferably spherical cap-shaped, with its concave side facing the spacer sleeve.
  • a rotation lock for the armature inserted into the fastening bore which is advantageously designed such that the sleeve-like basic component is essentially radial with its circumferential wall projecting, resilient projections is provided, the free ends of which, when the anchor is placed under prestress, bear against the wall of the respective fastening bore in the subsurface.
  • the resilient projections can emerge integrally from an annular body held on or on the base component, which in turn is then expediently sunk in a circumferential groove in the sleeve-shaped base body, so that only the resilient projections protrude from the outer surface of the base body.
  • Figure 1 is a side view of an undercut anchor according to the invention in the starting position of its functional components.
  • Fig. 3 is a view corresponding to FIG. 1 of the undercut anchor in the
  • Fig. 4 is a sectional view seen in the direction of arrows 4-4 in Fig. 3, in which the components of the undercutting anchor are shown in the setting or anchoring position obtained by tightening the nut provided at the outer end of the anchor bolt.
  • the undercut anchor shown in the drawing, designated 10 in its entirety, is made up of the components which will be discussed in detail below, namely an elongated anchor bolt 12, a sleeve-shaped base component 16 arranged longitudinally displaceably on the cylindrical shaft 14 of the anchor bolt , a spacer sleeve 18, a - in the illustrated embodiment - at the lower end in the drawing, screwed onto a thread 20 of the anchor bolt 12, provided with a threaded bore 26, clamping head 24, which widens conically from the shaft 14 of the anchor bolt, and an intermediate one the inner end of the spacer sleeve 18 and the base member 16, conically tapering in the setting direction and displaceable on the shaft 14 of the anchor bolt 12, together with a cylindrical through bore 30.
  • a circumferential, radially projecting ring projection 32 is provided, the radial boundary surface 32a of which facing the base component 16 each form a stop surface, the function of which will be explained in the following.
  • the shaft 14 is provided with a thread 34, by means of which a washer 36 with a spherical cap shape in cross-section can be pushed into contact with the upper end of the spacer sleeve 18 and a nut 38 can then be screwed on.
  • a plastic ring 40 made of elastically expandable plastic and provided with radially protruding and pointed teeth offset in the circumferential direction from one another is arranged approximately in the center of an annular groove in the ring groove, which is used as a first anti-rotation device when the one inserted into a fastening bore Deutschens ⁇ hneid anchor serves.
  • a total of four anchoring segments 44 are formed at the front end of the basic component 16 in the setting direction, ie pointing towards the inside of the bore, by - in the illustrated case - four longitudinal slots 42 machined at regular angular intervals offset from the inside of the bore at regular angular intervals over part of the length of the basic component Distance from the front end in the setting direction is a circumferential groove 46 which forms the anchoring segments 44 so that the material remaining in the groove base can be swung out.
  • four anchoring elements 44 pointing backwards to the bore mouth are formed at the opposite end of the basic component by incorporated longitudinal slots 42 and can also be swung radially outward via a second groove 46 while deforming the material in the groove base.
  • the anchoring elements 44 formed by the circumferential grooves 46 and the longitudinal slots 42 in the basic structure 16 have the double-frusto-conical shape which can be seen in the drawing figures, in which two frustoconical surfaces 44a, 44b with their smaller diameter end faces lie in the outer surface of the anchoring segments of a circumferential one Form a constriction.
  • the base surface of the truncated cone surface 44a located at the front end in the setting direction and the base surface of the truncated cone surface 44b formed on the groove 46 each have a diameter which essentially corresponds to the outer diameter of the basic component 16 or is slightly smaller.
  • FIG. 3 and 4 illustrate the fastening of a component 50 on the upper side of a base 52, which was previously provided with a fastening bore 54 in the fastening region.
  • the component 50 provided with a through bore 56 is placed on the substrate 52 with the through bore aligned with the fastening bore 54, and the undercut anchor 10 is inserted through the through opening 56 into the fastening bore 54 until the outer edge of the spherical cap-shaped washer 36 is supported.
  • the initial position obtained is shown in FIG. 3.
  • the nut 38 is screwed onto the thread 34 of the shaft 14 of the anchor bolt 12 the thread is twisted.
  • the nut 38 Since the nut 38 is supported by the washer 36 on the upper side of the component 50, it tries to pull the shaft 14 out of the undercut anchor, as a result of which the clamping head 24 is inserted between the towards the front, ie inside the anchoring segments 44, is drawn in.
  • the clamping head pivots the free ends of the anchoring segments 44 radially outward until the cutting edges formed on the outside of their free ends come to rest against the wall of the fastening bore 54 and begin to cut into the bore wall.
  • the base component 16 is positively fixed in its position in the bore, ie anchored, by the chisel-like cutting edges penetrating into the bore wall at the free ends of the anchoring elements.
  • the outer end of the spacer sleeve 18 in which is supported within the spherical cap-shaped washer 36 must then be used opposite direction to the shaft 14 of the anchor bolt 12 are inserted into the interior of the bore. This is achieved in that the washer 36 supported on the upper side of the washer 36 is pushed in the downward direction when the nut 38 is screwed onto the shaft 14. The domed washer is deformed so that it is pressed flat. In the final state, it can then at most take on the flat shape illustrated in FIG.
  • anchoring segments 44 can be swiveled out beyond the position shown in FIG. 4, and the adjoining truncated cone surfaces 44b come into contact with the wall of the fastening bore 54 and then - with further swiveling out - radial spreading forces on the wall of the bore can exercise.
  • the washer 36 can also have successive, radially running waves or individual pre-embossed projections in the circumferential direction be deformed when the nut 38 is tightened.

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Abstract

Hinterschneid-Anker (10) mit einem Ankerbolzen (12), dessen langgestreckter an seinem in Setzrichtung rückwärtigen Ende mit einem Befestigungskopf oder einer aufgeschraubten Mutter (38) versehener Schaft (14) an seinem in Setzrichtung vorderen Ende einen sich kegelstumpfförmig erweiternden Spannkopf (24) aufweist, auf dem ein von seinem in Setzrichtung vorderen und rückwärtigen Ende her jeweils über einen Teil seiner Länge mehrfach geschlitzter und im geschlitzten Bereich eine Anzahl von Verankerungssegmenten (44) bildender hülsenartiger Grundbauteil (16) verschieblich aufgesetzt ist, wobei die durch eine umlaufende radiale Nut im Material des hülsenartigen Grundbauteils (16) aufschwenkbar ausgebildeten Verankerungssegmente (44) zusammengenommen die äusse Form von zwei mit ihrem im Durchmesser kleineren Stirnflächen aneinanderliegenden Kegelstumpfflächen haben, deren am freien Ende einerseits und an der Nut (46) andererseits gebildete Basisfläche jeweils einen dem Aussdurchmesser des Grundbauteils im Wesentlichen entsprechenden oder etwas kleineren Durchmesser haben, wobei die im Bereich der freien Enden des Grundbauteils gelegenen Kegelstumpfflächen jeweils eine umlaufende radiale Schneidkante bilden. Zwischen die am rückwärtigen Ende des Grundbauteils (16) ausgebildeten Verankerungssegmenten (44) greift ebenfalls ein auf dem Schaft (14) verschieblicher kegelstumpfförmiger Spannkopf (28) ein, der über eine auf dem Schaft verschiebliche Distanzhülse (18) an der zugewandten Unterseite des Befestigungskopfs bzw. der Mutter (38) abgestützt ist.

Description

Formschlüssig setzbarer Hinterschneid-Anker
Die Erfindung betrifft einen Hinterschneid-Anker mit einem Ankerbolzen, dessen langgestreckter an seinem in Setzrich- tung rückwärtigen Ende mit einem Befestigungskopf oder einer auf einem Gewinde aufgeschraubten Mutter versehener zylindrischer Schaft an seinem in Setzrichtung vorderen Ende einen sich kegelstumpfförmig erweiternden Spannkopf aufweist, auf dem ein von seinem in Setzrichtung vorderen Ende her über einen Teil seiner Länge mehrfach geschlitzter und im geschlitzten Bereich eine Anzahl von Verankerungssegmenten bildender hülsenartiger Grundbauteil verschieblich aufgesetzt ist, dessen Innendurchmesser im Wesentlichen gleich dem bzw. etwas größer als der Außendurchmesser des zylin- drischen Schafts ist, und in dessen Außenseite mit Abstand vom in Setzrichtung vorderen Ende eine umlaufende Nut eingebracht ist, welche die in Setzrichtung vorderen Endbereiche der Verankerungssegmente unter Verformung des im Nut- grund verbleibenden Materials derart ausschwenkbar ausbil- det, dass sie in dem in eine zugehörige Bef stigungsbohrung eingesetzten Zustand durch Einleitung einer den Ankerbolzen und den Grundbauteil relativ zueinander verschiebenden Spannkraft aufgeschwenkt werden, wobei die Verankerungssegmente zusammengenommen die äußere Form von zwei mit ihren im Durchmesser kleineren Stirnflächen aneinander liegenden Kegelstumpfflächen haben, deren am in Setzrichtung vorderen Ende einerseits und an der Nut andererseits gebildete Basisfläche im nichtaufgeschwenkten Zustand der Verankerungs- segmente jeweils einen dem Außendurchmesser des Grundbau- teils im Wesentlichen entsprechenden oder etwas kleineren Durchmesser haben, wobei die in Setzrichtung vordere Kegelstumpffläche die Schneidkante bildet .
Solche Hinterschneid-Anker, die sich beim Setzen in einer Befestigungsbohrung in einem Untergrund durch Eindringen einer Schneidkante in die Wandung der Befestigungsbohrung formschlüssig in der Bohrung verankern, sind in den letzten Jahren in zunehmendem Maße von Interesse geworden, weil sie eine sichere Verankerung in der Bohrung und somit Befestigung von Bauteilen auf einem Untergrund gewährleisten, ohne dass hohe radiale Kräfte auf die Bohrungswandung einwirken, wie dies bei den sog., sich kraftschlüssig in der Bohrung verankernden Spreizdübel der Fall ist. Die Verwendung sol- eher Spreizdübel ist aufgrund der für die kraftschlüssige Verankerung erforderlichen hohen radialen Spreizkräfte nur in Untergründen aus entsprechend hoch belastbaren Beton - oder auch gewachsenem Stein - oder Felsmaterial möglich, wobei auch bei an sich hinreichend belastbaren Beton-Unter- gründen Befestigungsbohrungen nur mit erheblichen Sicherheitsabstand von den Randbegrenzungen des jeweiligen Betonbauteils vorgesehen werden können, um sicherzustellen, dass die Befestigungsbohrung beim Setzen des Spreizdübels nicht zum Rand hin ausbricht. Demgegenüber werden formschlüssig in Bohrungen zu setzende Anker an gegenüber dem Durchmesser der eigentlichen Befestigungsbohrung vergrößerten Hinterschnittflächen verankert, die (DE 31 15 040 C2) entweder separat vor dem Setzen des Ankers mittels eines speziellen Hinterschnitt-Bohrwerkzeugs erzeugt werden, oder die - bei den hier in Frage stehenden Hinterschneid-Ankern - vom Anker selbst beim Setzen durch Eindringen von radial in die Bohrungswandung eindringenden meißelartigen Verankerungsabschnitten eines Verankerungsbauteils des Ankers selbst erzeugt werden (WO 02/08615 AI) Radialkräfte werden dabei nur im Eindringbereich der meißelartigen Verankerungsabschnitte in die Bohrungswandung erzeugt, d.h. sind nur auf einen kleinen Bereich der Bohrung beschränkt und auch in diesem Bereich relativ gering, weil die meißelartige Ausbildung der Verankerungsabschnitte deren Eindringen schon bei relativ geringen Radialkräften in die Bohrungswandung erlaubt . Die Beanspruchbarkeit solcher Anker gegen Ausreißen aus der Bef stigungsbohrung bei einwirkenden - statischen oder dynamischen - Zugkräften ist .dabei hauptsächlich durch die Festigkeit des in Setzrichtung unmittelbar hinter den in die Bohrungswandung eingedrungenen Verankerungsabschnitten befindlichen Materials des Untergrunds gegeben. Auch bei an sich hochfesten Betonqualitäten des Untergrunds kann diese Festigkeit aber infolge von Inhomogenitäten im ausgehärteten Beton, Ausbruch von körnigem Zuschlagmaterial bei Herstellen der Befestigungsbohrung etc. schwanken.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die bekannten Hinterschneid-Anker bezüglich ihrer Beanspruchbarkeit gegen Ausreißen aus der Befestigungsbohrung weiter zu verbessern.
Ausgehend von einem Hinterschneid-Anker der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dass der in Setzrichtung rückwärtige Endbereich des hülsenartigen Grundbauteils ebenfalls über einen Teil seiner Länge vom rückwärtigen Endbereich aus mehrfach ge- schlitzt ist und im geschlitzten Bereich eine Anzahl von
Verankerungssegmenten bildet, welche durch eine mit Abstand von dem in Setzrichtung rückwärtigen Ende des Grundbauteils in die Außenseite eingebrachte Nut verschwenkbar ausgebildet sind, dass im Anschluss an den Grundbauteil ein weite- rer kegelstumpfformiger Spannkörper mit seinem verjüngten
Ende in das Innere des Grundbauteils zwischen die Verankerungssegmente gerichtet verschieblich auf dem Schaft angeordnet ist, und dass im Anschluss an den weiteren kegel- stumpfförmigen Spannkopf eine ebenfalls verschieblich auf dem Schaft angeordnete Distanzhülse vorgesehen ist, deren gegenüberliegendes Ende direkt oder indirekt an der Unterseite des Befestigungskopfs bzw. der Mutter abgestützt ist. Durch diese Ausgestaltung ist der Grundbauteil des erfindungsgemäßen Hinterschneid-Ankers also praktisch an zwei in Längsrichtung der Befestigungsbohrung von einander beab- standeten Bereichen der Befestigungsbohrung formschlüssig verankerbar, wodurch eine deutlich höher beanspruchbare
Verankerung des in der Befestigungsbohrung gesetzten Ankers erhalten wird.
Um sicherzustellen, dass beim Setzen des erfindungsgemäßen Ankers auch die im rückwärtigen Endbereich des hülsenartigen Grundbauteils zusätzlich vorgesehenen Verankerungssegmente in formschlüssigem Eingriff in die Bohrungswandung kommen, ist es in erfindungsgemäßer Weiterbildung vorgesehen, dass zwischen der in Setzrichtung rückwärtigen Stirn- fläche der Distanzhülse und dem Befestigungskopf bzw. der
Mutter des Ankerbolzens ein auf der Oberseite eines auf dem Untergrund des zu befestigenden Bauteils aufsetzbares unterlegscheibenartiges Andrückelement vorgesehen ist, welches durch beim Setzen des Hinterschneid-Ankers vom Befes- tigungskopf bzw. der Mutter übertragende Druckkräfte in
Richtung der Längsmittelachse des Schafts des Ankerbolzens verformbar ist . Die Verformbarkeit dieses Andrückelements stellt also einen zusätzlichen Anzugweg für in Setzrichtung rückwärtigen Spannkörper zur Verfügung, wodurch sicherge- stellt wird, dass dieser Spannkörper über die Distanzhülse auch dann in die zugeordneten Verankerungselemente eingeschoben und diese dadurch aufgeschwenkt werden, wenn die in Setzrichtung vorderen Verankerungssegmente bereits aufgeschwenkt sind und in formschlüssigen Kontakt mit der Boh- rungswandung stehen.
Der Verformungswiderstand des unterlegscheibenartigen Andrückelements wird dabei zweckmäßig so bemessen, dass eine merkliche Verformung in Richtung der Längsmittelachse des Schafts des Ankerbolzens erst nach Aufschwenken zumindest der in Setzrichtung vorderen VerankerungsSegmente des hül- senförmigen Grundbauteils in Anlage ihrer Schneidkanten an der Wandung der zugeordneten Befestigungsbohrungen im Untergrund erfolgt.
Das unterlegscheibenartige Andrückelement kann dabei in an sich bekannter Weise die Form einer im Querschnitt gewölbten, vorzugsweise kugelkalottenförmigen, mit ihrer konkaven Seite zur Distanzhülse weisende Unterlegscheibe aufweisen.
Um beim Setzen des Ankers denkbare Schwierigkeiten infolge Durchdrehens des Ankers in der Bohrung zu vermeiden, ist es zweckmäßig, eine Drehsicherung für den in die Befestigungsbohrung eingeführten Anker vorzusehen, die mit Vorteil so ausgebildet ist, dass der hülsenartige Grundbauteil mit im Wesentlichen radial von seiner Umfangswandung vorstehenden, federelastischen Vorsprüngen versehen ist, deren freien Enden sich beim Setzen des Ankers unter Vorspannung an der Wandung der jeweiligen Befestigungsbohrung im Untergrund anlegen.
Die federelastischen Vorsprünge können dabei integral von einem auf oder am Grundbauteil gehaltenen Ringkörper vortreten, der seinerseits dann zweckmäßig versenkt in einer umlaufenden Nut im hülsenförmigen Grundkörper angeordnet ist, so dass also lediglich die federelastischen Vorsprünge von der Außenfläche des Grundkörpers vortreten.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Aus- führungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Hinterschneid-Ankers in der Ausgangsposition seiner Funktionsbauteile;
Fig. 2 die teilweise in der durch die Pfeile
2-2 in Fig. 1 definierten Schnittebene geschnittenen Einzelbauteile des Hinterschneid-Ankers in auseinandergezogener Position;
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht des Hinterschneid-Ankers in der zur
Befestigung eines Bauteils in Durchsteckmontage in eine im Schnitt dargestellte Befestigungsbohrung in einem Untergrund eingeführten Ausgangsstel- lung vor der formschlüssigen Festlegung des Ankers in der Bohrung; und
Fig. 4 eine Schnittansicht gesehen in Richtung der Pfeile 4-4 in Fig. 3, in welcher die Bauteile des Hinterschneid- Ankers in der durch Anziehen der am äußeren Ende des Ankerbolzens vorgesehenen Mutter erhaltenen Setz- oder Verankerungsposition dargestellt sind.
Der in den Zeichnungsfiguren dargestellte, in seiner Ge- sa theit mit 10 bezeichnete Hinterschneid-Anker setzt sich aus den nachstehend noch im Einzelnen erörterten Bauteilen, nämlich einem langgestreckten Ankerbolzen 12, einem längs- verschieblich auf dem zylindrischen Schaft 14 des Ankerbolzens angeordneten hülsenförmigen Grundbauteil 16, einer Distanzhülse 18, einem - beim dargestellten Ausführungsbeispiel - an dem in der Zeichnung unteren Ende auf einem Gewinde 20 des Ankerbolzens 12 aufgeschraubten, mit einer Gewindebohrung 26 versehenen Spannkopf 24, der sich vom Schaft 14 des Ankerbolzens aus konisch erweitert sowie ei- nem zwischen dem bohrungsinneren Ende der Distanzhülse 18 und dem Grundbauteil 16 angeordneten, sich in Setzrichtung konisch verjüngenden und auf dem Schaft 14 des Ankerbolzens 12 verschieblichen zweiten Spannkopf 28 mit einer zylindrischen Durchgangsbohrung 30 zusammen. Am bohrungsinneren Ende des Spannkopfs 24 ist ebenso wie am bohrungsäußeren Ende des Spannkopfs 28 ein umlaufender radial vortretender Ringvorsprung 32 vorgesehen, deren dem Grundbauteil 16 zugewandten radialen Begrenzungsfläche 32a jeweils eine An- schlagfläche bilden, deren Funktion im Folgenden noch erläutert wird.
An seinem dem Spannkopf 24 gegenüberliegenden Endbereich ist der Schaft 14 mit Gewinde 34 versehen, über welches ein im Querschnitt kugelkalottenförmige Unterlegscheibe 36 bis in Anlage an das obere Ende der Distanzhülse 18 geschoben und dann eine Mutter 38 aufgeschraubt werden kann. Im speziellen Fall ist etwa mittig auf dem Grundbauteil 16 in einer Ringnut ein aus elastisch aufweitbarem Kunststoff her- gestellter und mit in Umfangsrichtung zueinander versetzten radial vorstehenden und zugespitzten Zähnen versehener Kunststoff-Ring 40 angeordnet, welcher als erste Drehsicherung beim Setzen des in eine Befestigungsbohrung eingeführten Hintersσhneid-Ankers dient.
Am in Setzrichtung vorderen, d.h. ins Bohrungsinnere weisende Ende des Grundbauteils 16 sind durch - im dargestellten Fall - vier von der bohrungsinneren Stirnfläche aus in gleichmäßigen Winkelabständen versetzt über einen Teil der Länge des Grundbauteils eingearbeitete Längsschlitz 42 insgesamt vier Verankerungssegmente 44 ausgebildet, in deren Außenseite mit Abstand von dem in Setzrichtung vorderen Ende eine umlaufende Nut 46 eingestochen ist, welche die Verankerungssegmente 44 unter Verformung des im Nutgrund verbleibenden Materials ausschwenkbar ausbildet. In gleicher Weise sind am gegenüberliegenden Ende des Grundbauteils durch eingearbeitete Längsschlitze 42 vier rückwärts zur Bohrungsmündung weisende Verankerungselemente 44 ausgebildet, die über eine zweite Nut 46 ebenfalls unter Verfor- mung des Materials im Nutgrund radial ausschwenkbar sind. Die durch die umlaufenden Nuten 46 und die Längsschlitze 42 im Grundbaukörper 16 gebildeten Verankerungselemente 44 haben zusammengenommen die in den Zeichnungsfiguren erkenn- bare doppelkegelstumpfförmige Form, bei welcher zwei mit ihrem im Durchmesser kleineren Stirnflächen aneinander liegende Kegelstumpfflächen 44a, 44b in der Außenfläche der Verankerungssegmente einer umlaufenden Einschnürung bilden. Die am in Setzrichtung vorderen Ende gelegene Basisfläche der Kegelstumpffläche 44a und die an der Nut 46 ausgebildete Basisfläche der Kegelstumpffläche 44b haben dabei jeweils einen dem Außendurchmesser des Grundbauteils 16 im Wesentlichen entsprechenden bzw. geringfügig kleineren Durchmesser. Für die genaue Ausgestaltung der Verankerungs- elemente und die Wahl der Kegelwinkel der Kegelstumpfflächen 44a und 44b kann auf den aus der früher erwähnten WO 02/08615 AI bekannten Hinterschneid-Anker verwiesen werden.
In den Fig. 3 und 4 ist die Befestigung eines Bauteils 50 auf der Oberseite eines Untergrunds 52 veranschaulicht, der zuvor im Befestigungsbereich mit einer Befestigungsbohrung 54 versehen wurde. Der mit einer Durchgangsbohrung 56 versehene Bauteil 50 ist mit zur Befestigungsbohrung 54 fluchtender Durchgangsbohrung auf dem Untergrund 52 aufgesetzt und der Hinterschneid-Anker 10 bis zur Auflage des äußeren Rands der kugelkalottenförmigen Unterlegscheibe 36 durch die Durchgangsöffnung 56 in die Befestigungsbohrung 54 eingeführt. Die dabei erhaltene Ausgangsstellung ist in Fig. 3 gezeigt. Um den Hinterschneid-Anker 10 in der Befestigungs- bohrung 54 zu verankern und gleichzeitig den Bauteil 50 in feste Anlage an die Oberseite des Untergrunds 52 zu ziehen, wird die Mutter 38 auf dem Gewinde 34 des Schafts 14 des Ankerbolzens 12 im Sinne eines Aufschraubens auf das Gewinde verdreht. Da die Mutter 38 über die Unterlegscheibe 36 auf der Oberseite des Bauteils 50 abgestützt ist, versucht sie den Schaft 14 aus dem Hinterschneid-Anker herauszuziehen, wodurch der Spannkopf 24 zwischen die in Setz- richtung vorderen, d.h. bohrungsinneren Verankerungssegmente 44, eingezogen wird. Der Spannkopf verschwenkt dabei die freien Enden der Verankerungssegmente 44 radial nach außen bis die an deren Außenseiten ihrer freien Enden ge- bildeten Schneidkanten an der Wandung der Befestigungsbohrung 54 zur Anlage kommen und in die Bohrungswandung einzuschneiden beginnen. Der Grundbauteil 16 wird dabei durch die in die Bohrungswandung eindringenden meißelartigen Schneiden an den freien Enden der Verankerungselemente in seiner Lage in der Bohrung formschlüssig festgelegt, d.h. verankert. Um ein vollständiges Ausschwenken nicht nur der bohrungsinneren VerankerungsSegmente 44 durch den zugehörigen Spannkopf 24, sondern auch das Aufschwenken der zur Bohrungsmündung weisenden äußeren Verankerungssegmente 44 durch den zugehörigen Spannkopf 28 zu ermöglichen, muss dann das innerhalb der kugelkalottenförmigen Unterlegscheibe 36 abgestützte äußere Ende der Distanzhülse 18 in entgegengesetzter Richtung zum Schaft 14 des Ankerbolzens 12 ins Innere der Bohrung eingeschoben werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die sich auf der Oberseite der Unterlegscheibe 36 abstütztende Unterlegscheibe 36 beim Aufschrauben der Mutter 38 auf den Schaft 14 in Abwärtsrichtung gedrängt wird. Dabei wird die durchgewölbte Unterlegscheibe so verformt, dass sie flachgedrückt wird. Im Endzu- stand kann sie dann äußerstens die in Fig. 4 veranschaulichte ebenflächige Form annehmen, in welcher dann beide Spannköpfe 24 und 28 jeweils so weit in den Grundbauteil 16 eingezogen bzw. geschoben sind, dass die maximale Aufspreizung, in welcher die an den äußeren Enden der Verankerungs- segmente gebildeten Schneidkanten vollständig in das Material der Bohrungswandung eingedrungen sind, erreicht ist . Diese Verankerungs-Endstellung ist in Fig. 4 veranschaulicht. Es ist auch ersichtlich, dass die im Ausgangszustand (Fig. 3) mit Abstand unterhalb der freien Enden der Veran- kerungssegmente 44 stehenden radialen Begrenzungsflächen 32a in gesetztem Zustand (Fig. 4) - zumindest bei den vom Spannkopf 24a aufgeschwenkten unteren Verankerungssegmenten - bis in Anlage an die Enden der Verankerungssegmente gezogen wurden. Ein weiteres Ausschwenken ist dann also nicht möglich. Damit is also ausgeschlossen, dass die Verankerungssegmente 44 über die in Fig. 4 dargestellte Stellung hinaus ausgeschwenkt werden können, und die anschließenden Kegelstumpfflächen 44b in Anlage an die Wandung der Befes- tigungsbohrung 54 kommen und dann - bei weiterem Ausschwenken - radiale Spreizkräfte auf die Bohrungswandung ausüben können .
Es ist ersichtlich, dass im Rahmen des Erfindungsgedankens Abwandlungen und Weiterbildungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels verwirklichbar sind. Diese Abwandlungen betreffen hier insbesondere die den zusätzlichen Anzugsweg für den äußeren Spannkopf 28 zur Verfügung stellenden verformbaren Ausbildung der Unterlegscheibe 36. Anstelle der in den Zeichnungsfiguren dargestellten und beschriebenen Kugelkalottenform kann die Unterlegscheibe auch in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende, radial verlaufende Wellen oder einzelnen vorgeprägten VorSprünge aufweisen, die beim Anziehen der Mutter 38 zurückverformt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Hinterschneid-Anker (10) mit einem Ankerbolzen (12), dessen langgestreckter an seinem in Setzrichtung rückwärtigen Ende mit einem Befestigungskopf oder einer auf einem Gewinde (34) aufgeschraubten Mutter (38) versehener zylindrischer Schaft (14) an seinem in Setzrichtung vorderen Ende einen sich kegelstumpfförmig erweiternden Spannkopf
(24) aufweist, auf dem ein von seinem in Setzrichtung vorderen Ende her über einen Teil seiner Länge mehrfach geschlitzter und im geschlitzten Bereich eine Anzahl von Verankerungssegmenten (44) bildender hülsenartiger Grundbau- teil (16) verschieblich aufgesetzt ist, dessen Innendurchmesser im Wesentlichen gleich dem bzw. etwas größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Schafts (14) ist, und in dessen Außenseite mit Abstand vom in Setzrichtung vorderen Ende eine umlaufende Nut (46) eingebracht ist, welche die in Setzrichtung vorderen Endbereiche der VerankerungsSegmente (44) unter Verformung des im Nutgrund verbleibenden Materials derart ausschwenkbar ausbildet, dass sie in dem in eine zugehörige Befestigungsbohrung (54) eingesetzten Zustand durch Einleitung einer den Ankerbolzen (12) und den Grundbauteil (16) relativ zueinander verschiebenden Spannkraft aufgeschwenkt werden, wobei die Verankerungssegmente (44) zusammengenommen die äußere Form von zwei mit ihren im Durchmesser kleineren Stirnflächen aneinander liegenden Kegelstumpfflächen haben, deren am in Setzrichtung vorderen Ende einerseits und an der Nut (46) andererseits gebildete
Basisfläche im nichtaufgeschwenkten Zustand der Verankerungssegmente jeweils einen dem Außendurchmesser des Grundbauteils im Wesentlichen entsprechenden oder etwas kleineren Durchmesser haben, wobei die in Setzrichtung vordere Kegelstumpffläche die Schneidkante bildet, dadurch gekennz e i chnet , dass der in Setzrichtung rückwärtige Endbereich des hülsenartigen Grundbauteils (16) ebenfalls über einen Teil seiner Länge vom rückwärtigen Endbereich aus mehrfach geschlitzt ist und im geschlitzten Bereich eine Anzahl von Verankerungssegmenten (44) bildet, welche durch eine mit Abstand von dem in Setzrichtung rückwärtigen Ende des
Grundbauteils (16) in die Außenseite eingebrachte Nut (46) verschwenkbar ausgebildet sind, dass im Anschluss an den Grundbauteil (16) ein weiterer kegelstumpfformiger Spannkörper (28) mit seinem ver- jungten Ende in das Innere des Grundbauteils (16) zwischen die Verankerungssegmente (44) gerichtet verschieblich auf dem Schaft (14) angeordnet ist, und dass im Anschluss an den weiteren kegelstumpfförmigen Spannkopf (28) eine ebenfalls verschieblich auf dem Schaft angeordnete Distanzhülse (18) vorgesehen ist, deren gegenüberliegendes Ende direkt oder indirekt an der Unterseite des Befestigungskopfs bzw. der Mutter (38) abgestützt ist.
2. Hinterschneid-Anker nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass zwischen der in Setzrichtung rückwärtigen
Stirnfläche der Distanzhülse (18) und dem Befestigungskopf bzw. der Mutter (38) des Ankerbolzens (12) ein auf der Oberseite eines auf einem Untergrund (52) zu befestigenden Bauteils (50) aufsetzbares unterlegscheibenartiges An- drückelement angeordnet ist, welches durch beim Setzen des Hinterschneid-Ankers (10) vom Befestigungskopf bzw. der Mutter (38) übertragene Druckkräfte in Richtung der Längs- mittelachse des Schafts (14) des Ankerbolzens (12) verformbar ausgebildet ist .
3. Hinterschneid-Anker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungswiderstand des unterlegscheibenartigen Andrückelements so bemessen ist, dass eine merkliche Verformung in Richtung der Längsmittelachse des Schafts (14) des Ankerbolzens (12) erst nach Aufschwenken zumindest der in Setzrichtung vorderen Verankerungssegmente (44) des hülsenförmigen Grundbauteils (16) bis in Anlage ihrer Schneidkanten an der Wandung der zugeordneten Befestigungsbohrung (54) im Untergrund (52) erfolgt.
4. Hinterschneid-Anker nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass das unterlegscheibenartige Andrückelement die Form eines im Querschnitt gewölbten, vorzugsweise kugelkalottenförmigen, mit ihrer konkaven Seite zur Distanzhülse weisenden Unterlegscheibe (36) auf eist.
5. Hinterschneid-Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenartige Grundbauteil (16) mit im Wesentlichen radial von seiner Umfangswan- dung vorstehenden, federelastischen Vorsprüngen versehen ist, deren freien Enden sich beim Setzen des Ankers (10) unter Vorspannung an der Wandung der jeweiligen Befestigungsbohrung (54) im Untergrund (52) anlegen.
6. Hinterschneid-Anker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die federelastischen Vorsprünge integral von einem auf oder am Grundbauteil gehaltenen Ringkörper (40) vortreten.
7. Hinterschneid-Anker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (40) versenkt in einer umlau- fenden Nut im hülsenförmigen Grundkörper (16) angeordnet ist .
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