WO2008022630A1 - Hülsenanker - Google Patents

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WO2008022630A1
WO2008022630A1 PCT/DE2007/001478 DE2007001478W WO2008022630A1 WO 2008022630 A1 WO2008022630 A1 WO 2008022630A1 DE 2007001478 W DE2007001478 W DE 2007001478W WO 2008022630 A1 WO2008022630 A1 WO 2008022630A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sleeve
expansion
bore
anchor
expansion cone
Prior art date
Application number
PCT/DE2007/001478
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Winkelmann
Hans-Peter Winkelmann
Original Assignee
Ccg-Concept Consulting Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ccg-Concept Consulting Gmbh filed Critical Ccg-Concept Consulting Gmbh
Publication of WO2008022630A1 publication Critical patent/WO2008022630A1/de

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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
    • F16B13/065—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 the screw, nail or the like

Definitions

  • the invention relates to a sleeve anchor, which can be introduced into a mounting hole, comprising an anchor bolt of an elongated, provided at its rear outer end with a thread for an optionally screwed after placing a washer nut bolt shank, at its front bore inside end in a widening expansion cone expires, wherein on the front bore inner shaft portion by a plurality of Sp Dahllijnsschlitze from the bore inner end, divided into Spreizzungen and spreadable by Sp Drllkonus expansion sleeve is loosely placed, whose bore inner front end is supported on the backward to the bore mouth facing tapered region of the expansion cone, wherein the expansion cone is retractable indirectly by screwing the nut over an attached between the nut and the expansion sleeve on the bolt shank spacer sleeve in the expansion sleeve.
  • the nut thus presses indirectly via the patch between the nut and the expansion sleeve on the anchor bolt spacer sleeve against the expansion sleeve, thereby pushing the expansion sleeve on the expansion cone and spreads the expansion sleeve on.
  • a sleeve anchor of the type mentioned is described for example in EP 1 301 719 B1 Based on this prior art, the present invention seeks to develop a sleeve anchor of the type mentioned in such a way that it shows an improved structural behavior in the underground for larger loads and allows a cost-effective production by a cold-forming expansion sleeve.
  • the expansion tongues on the outside of their free ends have several, preferably two successively arranged cutting edges, wherein the expansion tongues are formed such that they are spread during retraction of the expansion cone in the expansion sleeve and further axial retraction of the expansion cone in accordance with the taper of the expansion cone so far swing open that the cutting edges cut into the wall of the bore and then form undercuts or positive connections in the bore in this area.
  • these cutting edges are spaced apart in a predetermined manner, so as to achieve an optimal transmission of the external tensile forces.
  • the expansion sleeve can be produced from a substantially planar metal blank and can be deformed directly around the bolt shaft during production, such that it has a continuous longitudinal slot after forming.
  • a sleeve is not first produced and then pushed onto the bolt shank, but the sleeve is formed, as it were, when the bolt shank is wrapped with the aforementioned metal blank, which already has a predetermined profiling.
  • the expansion tongues can also be mounted on a conventionally rotated expansion sleeve. The Montage Stamm. Embodiment of the expansion sleeve has no effect on the positive introduction of forces.
  • each Spreizzunge has a predetermined bending point, preferably in the form of a bending edge in the region of its non-free end.
  • the transition between the region of the expansion sleeve which is not divided into expansion tongues and the expansion tongue is formed in one step to form a predetermined bending point, the gradient preferably taking the form of an inclined plane.
  • the expansion sleeve is dimensioned so that its maximum outer diameter in not set and not spread state, preferably measured at the not divided into expansion tongues region of the expansion sleeve, equal to the outer diameter of the spacer sleeve.
  • the bore is cylindrical.
  • the bore has an undercut, in which engage the cutting edges during spreading of the expansion cone.
  • a development of the invention provides that the inner diameter of the expansion sleeve not spread state and the spacer sleeve is substantially equal to or slightly larger than the diameter of the bolt shaft. As a result, slipping and jamming of the expansion sleeve is prevented on the bolt shank. A slight retraction of the expansion cone in the expansion sleeve is thus ensured.
  • the expansion cone widens in the setting direction of the sleeve anchor preferably frusto-conical and then closes trapezoidal, straight or preferably spherical. In particular, by the spherical termination tilting of the expansion cone is prevented in the bore when setting the sleeve anchor.
  • the expansion cone widens exponentially in the setting direction of the sleeve anchor and then closes trapezoidal, straight or preferably spherical. Due to the exponential expansion, it is achieved that even at a low stroke, ie when the expansion cone is pulled slightly into the expansion sleeve, an improved spreading of the expansion sleeve and so a quick anchoring of the sleeve anchor takes place.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that on the bolt shank between the expansion sleeve and the spacer sleeve another preferably made of plastic anti-rotation sleeve is placed, the truncated cone widens in the direction of the spacer sleeve, there is alsclipbar and both on the expansion sleeve and on the spacer sleeve rests, wherein the outer diameter of the voltage applied to the spacer sleeve portion of the anti-rotation sleeve is greater than the outer diameter of the spacer sleeve.
  • the anti-rotation sleeve prevents the sleeve anchor together with the expansion sleeve when screwing the nut rotates, whereby the expansion cone would not be retractable into the expansion sleeve. So to prevent this, the anti-rotation sleeve is due to their larger diameter on the wall of the hole.
  • the sleeve anchor creates a positive and positive connection between the wall and anti-rotation sleeve, which prevents rotation of the expansion when pulling the expansion cone.
  • a withdrawal of the sleeve anchor when screwing the nut is prevented by the anti-rotation sleeve.
  • the anti-rotation sleeve is in fact on the expansion sleeve and pushes it against the direction of insertion of the cone.
  • the anti-rotation sleeve in the pointing to the expansion sleeve area has teeth which engage in corresponding recesses of the expansion sleeve. As a result, rotation of the expansion sleeve is prevented in a surprisingly simple manner.
  • Another function of this anti-rotation sleeve is the elastic function for generating a clamping force. After the anchoring of the undercut elements in the wall of the bore pulls or squeezes the anti-rotation sleeve together, so that a clamping force between the material to be fastened and the anchorage arises.
  • the anti-rotation sleeve is preferably made of high-density polyethylene (HDPE).
  • HDPE high-density polyethylene
  • This material has proved to be particularly suitable to absorb the forces occurring during screwing of the nut and thus when retracting the expansion cone in the expansion sleeve or to transfer to the wall of the bore. In addition, this material has the required elasticity to be squeezed together.
  • a plurality of spaced-apart projections are arranged on the outer surface of the anti-rotation sleeve, which are each formed in the manner of a standing on the outer surface wedge-shaped body, the point points in the setting direction.
  • These projections have proven to be particularly suitable to ensure the desired rotational security and counteract forces that act upon screwing the nut and thus when retracting the expansion cone in the expansion sleeve on the anti-rotation sleeve.
  • FIG. 1 is a side view of the sleeve anchor according to the invention in the non-anchored state with a good to be fastened
  • Fig. 2 is a side view of the bolt shaft of the invention
  • Fig. 3 is a side view of the expansion sleeve of the invention
  • FIG. 4 is a plan view of the expansion sleeve according to the invention in
  • Fig. 6 is a side view of the anti-rotation sleeve of the sleeve anchor
  • Fig. 7 is a plan view of the anti-rotation sleeve according to the invention against the setting direction.
  • sleeve anchor 10 according to the invention is shown in the non-anchored state with a material to be fastened 52.
  • the sleeve anchor 10 which can be placed in a bore, not shown, in a substrate, such as a concrete substrate, consists of an elongated, at its rear outer end with a thread 16 for an optionally screwed after placing a washer 18 nut 20th provided bolt shank 22.
  • the bolt shaft 22 extends at its front end inside the hole in an expanding expansion cone 26.
  • On the front bore inner shaft portion is a preferably by a plurality of Sp Dahlsschlitze 28 from the bore inside end, in Spreizzungen 30 divided and spreadable by the expansion cone 26 expansion sleeve 32 loosely placed.
  • the bore-internal front end of the expansion sleeve 32 is in this case supported on the backward to the bore mouth facing tapered region of the expansion cone 26.
  • the expansion cone 26 is indirectly retractable by screwing the nut 20 via an inserted between the nut 20 and the expansion sleeve 32 and the rotation lock 46 on the bolt shank 22 spacer sleeve 24 in the expansion sleeve 32.
  • the expansion tongues 30 have on the outside of their free ends two successively arranged cutting edges 34, 36, wherein the expansion tongues 30 are formed such that they are spread during insertion of the expansion cone 26 in the expansion sleeve 32 and further axial retraction of the expansion cone 26 according to the Taper conicity of the expansion cone 26 so far that the cutting edges 34, 36 cut into the wall of the bore, not shown here and then form an undercut in the bore in this area.
  • each expansion tongue 30 has a predetermined bending point 40 in the region of its non-free end.
  • the transition between the not divided into Spreizzungen 30 region of the expansion sleeve 32 and the expansion tongue 30 is formed in one stage, wherein the slope is designed in the form of an inclined plane 42.
  • the expansion sleeve 32 is dimensioned so that its maximum outer diameter in the non-set and not spread state, measured on the not divided in Spreizzungen 30 area of the expansion sleeve 32, equal to the outer diameter of the spacer sleeve 24.
  • the expansion cone 26 is designed so that it expands exponentially in the setting direction of the sleeve anchor 10 and then completes spherical.
  • the setting direction of the sleeve anchor 10 is shown by the arrow 54.
  • a further preferably made of plastic anti-rotation sleeve 46 is placed on the bolt shank 22 between the expansion sleeve 32 and the spacer sleeve 24, which widens frustoconically in the direction of the spacer sleeve 24, there alsclipbar and abuts both the expansion sleeve 32 and the spacer sleeve 24 ,
  • the outer diameter of the region of the anti-rotation sleeve 46 abutting the spacer sleeve 24 is greater than the outer diameter of the spacer sleeve 24.
  • the dimensions of the sleeve anchor 10 according to the invention with expansion sleeve 32 can be selected depending on the conditions of use.
  • FIG. 2 shows the bolt shaft 22 of the anchor bolt 14 according to the invention.
  • the elongate bolt shank 22 has at its rear outer end of the hole a thread 16 for an optionally after placement of a washer, not shown here, also not shown here mother.
  • Fig. 3 shows the expansion sleeve 32 according to the invention of the sleeve anchor 10 in side view.
  • expansion sleeve 32 The expandable by the expansion cone, not shown here expansion sleeve 32 is divided by several Sp Dahlsschlitze 28 from the bore inside end in Spreizzungen 30.
  • the expansion tongues 30 have according to the invention on the outside of their free ends on two successively arranged cutting edges 34, 36 which are spaced in a predetermined manner from each other.
  • Each expansion tongue 30 has a predetermined bending point 40 in the region of its non-free end, such that the transition between the region of the expansion sleeve 32 not divided into expansion tongues 30 and the expansion tongue 30 is formed in one step, the slope being in the form of an inclined plane 42.
  • the expansion tongues 30 when retracting the expansion cone 26, not shown here spread particularly easily in the expansion sleeve 32 and pivot on further axial retraction of the expansion cone 26, not shown here 26 according to the taper of the expansion cone 26 so far on that the cutting edges 34, 36th cut into the wall of a hole, not shown here and then form an undercut in the hole in this area.
  • the expansion sleeve 32 itself can be produced from a substantially planar metal blank and is adapted for loose placement on the bolt shank, not shown here directly around this, so that they after forming has a continuous longitudinal slot 38. For reasons of strength, this longitudinal section, counter to the setting direction 54, can be punctured at the upper end.
  • the expansion sleeve 32 also has at its rear facing the bore mouth end a plurality of recesses 50, in which the teeth of the above-mentioned in the description of FIG. 1 rotation lock sleeve 46 can engage to secure the expansion sleeve 32 against rotation or jamming.
  • FIG. 4 shows a plan view of the expansion sleeve 32 according to the invention in the setting direction 54.
  • FIG. 4 shows a plan view of the expansion sleeve 32 according to the invention in the setting direction 54.
  • FIG. 3 shows a plan view of the expansion sleeve 32 according to the invention in the setting direction 54.
  • Fig. 5 also shows a section through the expansion sleeve 32 according to the invention against the setting direction, wherein also for the purpose of avoiding repetition, reference is made to the comments on Fig. 3, wherein like reference numerals designate like components.
  • Fig. 6 the anti-rotation sleeve 46 of the sleeve anchor 10 according to the invention is shown.
  • the anti-rotation sleeve 46 is - as shown in Fig. 1 - placed on the bolt shank 22 between the expansion sleeve 32 and the spacer sleeve 24, wherein it is frusto-conical in the direction of the spacer sleeve 24, ie against the setting direction 54, extended there alsschlipbar on the spacer sleeve 24 is and rests both on the expansion sleeve 32 and the spacer sleeve 24.
  • the outer diameter of the region of the anti-rotation sleeve 46 abutting the spacer sleeve 24 is greater than the outer diameter of the spacer sleeve 24.
  • the tip 58 On the outer surface of the anti-rotation sleeve 46 a plurality of spaced-apart projections are arranged, which are each formed in the manner of a standing on the outer surface wedge-shaped body 56, the tip 58 has in the setting direction 54.
  • the anti-rotation sleeve 46 has in the region facing the expansion sleeve teeth 48, which engage in corresponding, shown in FIG. 3 recesses of the expansion sleeve.
  • the longitudinal section 49 of the anti-rotation sleeve 46 allows the anti-rotation sleeve 46 to be clipped onto the bolt shank 22.
  • the anti-rotation sleeve 46 is made of high density polyethylene (HDPE).
  • HDPE high density polyethylene
  • FIG. 7 also shows a plan view of the anti-rotation sleeve 46 according to the invention opposite to the setting direction 54.
  • FIG. 7 also shows a plan view of the anti-rotation sleeve 46 according to the invention opposite to the setting direction 54.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hülsenanker (10), der in eine Befestigungsbohrung (12) einbringbar ist, umfassend einen Ankerbolzen (14) aus einem lang gestreckten, an seinem rückwärtigen bohrungsäußeren Ende mit einem Gewinde (16) für eine gegebenenfalls nach Aufsetzen einer Unterlegscheibe (18) aufschraubbaren Mutter (20) versehenen Bolzenschaft (22), der an seinem vorderen bohrungsinneren Ende in einen sich erweiternden Spreizkonus (26) ausläuft. Auf dem vorderen bohrungsinneren Schaftabschnitt ist eine durch vorzugsweise mehrere Spreizlängsschlitze (28) vom bohrungsinneren Ende her, in Spreizzungen (30) unterteilte und durch den Spreizkonus (26) aufspreizbare Spreizhülse (32) lose aufgesetzt, deren bohrungsinneres vorderes Ende an dem rückwärts zur Bohrungsmündung weisenden verjüngten Bereich des Spreizkonus (26) abgestützt ist. Der Spreizkonus (26) ist mittelbar durch Aufschrauben der Mutter (20) über eine zwischen der Mutter (22) und der Spreizhülse (32) mit Drehsicherungshülse (46) auf den Bolzenschaft (22) aufgesetzte Distanzhülse (24) in die Spreizhülse (20) einziehbar. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Spreizzungen (30) auf der Außenseite ihrer freien Enden mehrere, vorzugsweise zwei hintereinander angeordnete Schneidkanten (34, 36) aufweisen, wobei die Spreizzungen (30) derart ausgebildet sind, dass diese beim Einziehen des Spreizkonus (26) in die Spreizhülse (32) aufgespreizt werden und bei weiterem axialen Einziehen des Spreizkonus (26) entsprechend der Konizität des Spreizkonus (26) so weit aufschwenken, dass die Schneidkanten (34, 36) in die Wandung der Bohrung einschneiden und in diesem Bereich dann Hinterschnitte bzw. formschlüssige Verbindungen in der Bohrung bilden.

Description

Hülsenanker
Die Erfindung betrifft einen Hülsenanker, der in eine Befestigungsbohrung einbringbar ist, umfassend einen Ankerbolzen aus einem lang gestreckten, an seinem rückwärtigen bohrungsäußeren Ende mit einem Gewinde für eine gegebenenfalls nach Aufsetzen einer Unterlegscheibe aufschraubbaren Mutter versehenen Bolzenschaft, der an seinem vorderen bohrungsinneren Ende in einen sich erweiternden Spreizkonus ausläuft, wobei auf dem vorderen bohrungsinneren Schaftabschnitt eine durch vorzugsweise mehrere Spreizlängsschlitze vom bohrungsinneren Ende her, in Spreizzungen unterteilte und durch den Spreizkonus aufspreizbare Spreizhülse lose aufgesetzt ist, deren bohrungsinneres vorderes Ende an dem rückwärts zur Bohrungsmündung weisenden verjüngten Bereich des Spreizkonus abgestützt ist, wobei der Spreizkonus mittelbar durch Aufschrauben der Mutter über eine zwischen der Mutter und der Spreizhülse auf den Bolzenschaft aufgesetzte Distanzhülse in die Spreizhülse einziehbar ist. Die Mutter drückt also mittelbar über die zwischen der Mutter und der Spreizhülse auf den Ankerbolzen aufgesetzte Distanzhülse gegen die Spreizhülse, schiebt dadurch die Spreizhülse auf den Spreizkonus und spreizt die Spreizhülse auf.
Im Bereich der Bautechnik stellt sich häufig die Aufgabe, Lasten in Bauteile wie Beton oder Stahlbeton einzuleiten. Hierzu sind diverse Befestigungsmittel bekannt, die je nach ihrem Mechanismus und der Art der Kraftübertragung eingeteilt werden können.
Ein Hülsenanker der eingangs genannten Art ist beispielsweise in der EP 1 301 719 B1 beschrieben Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hülsenanker der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass dieser ein verbessertes Tragverhalten im Untergrund für größere Lasten zeigt und durch eine kaltverformbare Spreizhülse eine kostengünstigere Produktion erlaubt.
Diese Aufgabe wird bei einem Hülsenanker nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der genannten Aufgabe vorgesehen, dass die Spreizzungen auf der Außenseite ihrer freien Enden mehrere, vorzugsweise zwei hintereinander angeordnete Schneidkanten aufweisen, wobei die Spreizzungen derart ausgebildet sind, dass diese beim Einziehen des Spreizkonus in die Spreizhülse aufgespreizt werden und bei weiterem axialen Einziehen des Spreizkonus entsprechend der Konizität des Spreizkonus so weit aufschwenken, dass die Schneidkanten in die Wandung der Bohrung einschneiden und in diesem Bereich dann Hinterschnitte bzw. formschlüssige Verbindungen in der Bohrung bilden.
Durch die mehreren, vorzugsweise zwei Schneidkanten werden beim Aufspreizen der Spreizhülse vorteilhaft gleich mehrere Hinterschnitte in der Bohrung erzeugt. Äußere Zugkräfte können so optimal auf die Wandung der Bohrung übertragen werden. Es hat sich nämlich hierbei herausgestellt, dass größere äußere Zugkräfte übertragen werden können, wenn erfindungsgemäß mehr als eine, vorzugsweise zwei hintereinander angeordneten Schneidkanten je Spreizzunge vorgesehen sind.
Vorzugsweise sind diese Schneidkanten in vorgegebener Weise voneinander beabstandet, um so eine optimale Übertragung der äußeren Zugkräfte zu erreichen. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Spreizhülse aus einem im Wesentlichen ebenflächigen Metallzuschnitt herstellbar und bei der Herstellung direkt um den Bolzenschaft umformbar ist, derart, dass sie nach dem Umformen einen durchgehenden Längsschlitz aufweist.
Erfindungsgemäß wird also nicht zuerst eine Hülse hergestellt und diese dann auf den Bolzenschaft aufgeschoben, sondern die Hülse entsteht quasi beim Umwickeln des Bolzenschafts mit dem genannten Metallzuschnitt, welcher bereits eine vorgegebene Profilierung aufweist. Selbstverständlich können die Spreizzungen auch auf einer herkömmlich gedrehten Spreizhülse angebracht sein. Die Montagebzw. Ausführungsart der Spreizhülse hat keinen Einfluss auf das formschlüssige Einbringen der Kräfte.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jede Spreizzunge im Bereich ihres nicht freien Endes eine Sollbiegestelle, vorzugsweise in Form einer Biegekante aufweist. Durch diese Sollbiegestelle wird erreicht, dass sich die Spreizhülse beim Einziehen des Spreizkonus besonders einfach und energiesparend aufspreizen lässt, so dass sich der Hülsenanker schon bei geringem Hub, d.h. bei nur geringfügigem Einziehen des Spreizkonus, in der Bohrung verankert. Die Gefahr, dass der Hülsenanker beim Einziehen des Spreizkonus insgesamt aus der Bohrung gezogen wird, weil sich die Spreizhülse nicht aufspreizen lässt, besteht mithin nicht.
Zweckmäßigerweise ist der Übergang zwischen dem nicht in Spreizzungen geteilten Bereich der Spreizhülse und der Spreizzunge zur Bildung einer Sollbiegestelle einstufig ausgebildet ist, wobei die Steigung vorzugsweise in Form einer schiefen Ebene ausgeführt ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Spreizhülse so bemessen ist, dass ihr maximaler Außendurchmesser in nicht gesetztem und nicht aufgespreiztem Zustand, vorzugsweise gemessen an dem nicht in Spreizzungen geteilten Bereich der Spreizhülse, gleich dem Außendurchmesser der Distanzhülse ist. Dadurch lässt sich der erfindungsgemäße Hülsenanker zuverlässig und ohne zu Klemmen in eine vorbereitete Bohrung einbringen. Dadurch, dass die Spreizhülse im Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser der Distanzhülse ist, wird insbesondere erreicht, dass nur ein geringer Hub erforderlich ist, damit die Schneidkanten in die Wandung der Bohrung eindringen.
Vorzugsweise ist die Bohrung zylindrisch ausgebildet. Prinzipiell ist es aber auch möglich, dass die Bohrung eine Hinterschneidung aufweist, in welche die Schneidkanten beim Aufspreizen des Spreizkonus eingreifen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Innendurchmesser der Spreizhülse nicht aufgespreizten Zustand sowie der Distanzhülse im Wesentlichen gleich dem bzw. etwas größer als der Durchmesser des Bolzenschafts ist. Dadurch wird ein Verrutschen und Verklemmen der Spreizhülse auf dem Bolzenschaft verhindert. Ein leichtes Einziehen des Spreizkonus in die Spreizhülse wird so sichergestellt.
Der Spreizkonus erweitert sich in Setzrichtung des Hülsenankers vorzugsweise kegelstumpfförmig und schließt dann trapezförmig, gerade oder vorzugsweise kugelförmig ab. Insbesondere durch den kugelförmigen Abschluss wird ein Verkanten des Spreizkonus in der Bohrung beim Setzen des Hülsenankers verhindert.
Besonders bevorzugt erweitert sich der Spreizkonus in Setzrichtung des Hülsenankers exponentiell und schließt dann trapezförmig, gerade oder vorzugsweise kugelförmig ab. Durch die exponentielle Erweiterung wird erreicht, dass bereits bei geringem Hub, d.h. bei geringfügigem Einziehen des Spreizkonus in die Spreiz- hülse, ein verbessertes Aufspreizen der Spreizhülse und so eine schnelle Verankerung des Hülsenankers erfolgt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf dem Bolzenschaft zwischen der Spreizhülse und der Distanzhülse eine weitere vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Drehsicherungshülse aufgesetzt ist, die sich kegel- stumpfförmig in Richtung der Distanzhülse erweitert, dort aufclipbar ist und sowohl an der Spreizhülse als auch an der Distanzhülse anliegt, wobei der Außendurchmesser des an der Distanzhülse anliegenden Bereichs der Drehsicherungshülse größer ist als der Außendurchmesser der Distanzhülse.
Durch die erfindungsgemäße Drehsicherungshülse wird verhindert, dass sich der Hülsenanker samt Spreizhülse beim Aufschrauben der Mutter dreht, wodurch der Spreizkonus nicht in die Spreizhülse einziehbar wäre. Um dies also zu verhindern, liegt die Drehsicherungshülse aufgrund ihres größeren Durchmessers an der Wandung der Bohrung an. Beim Setzen des Hülsenankers entsteht eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen Wandung und Drehsicherungshülse, die ein Drehen der Spreizhülse beim Einziehen des Spreizkonus verhindert. Außerdem wird durch die Drehsicherungshülse ein Herausziehen des Hülsenankers beim Aufschrauben der Mutter verhindert. Die Drehsicherungshülse liegt nämlich an der Spreizhülse an und drückt diese gegen die Einziehrichtung des Konus.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Drehsicherungshülse in dem zur Spreizhülse weisenden Bereich Zähne aufweist, die in entsprechende Ausnehmungen der Spreizhülse eingreifen. Dadurch wird auf überraschend einfache Weise ein Drehen der Spreizhülse verhindert.
Eine weitere Funktion dieser Drehsicherungshülse ist die elastische Funktion für das Erzeugen einer Klemmkraft. Nach der Verankerung der Hinterschneidelemente in der Wandung der Bohrung zieht bzw. quetscht sich die Drehsicherungshülse zusammen, so dass eine Klemmkraft zwischen dem zu befestigenden Gut und dem Ankergrund entsteht.
Vorzugsweise besteht die Drehsicherungshülse aus High Density - Polyethylen (HDPE). Dieses Material hat sich als besonders geeignet erwiesen, die beim Aufschrauben der Mutter und mithin beim Einziehen des Spreizkonus in die Spreizhülse auftretenden Kräfte aufzunehmen bzw. auf die Wandung der Bohrung zu übertragen. Zusätzlich hat dieses Material die erforderliche Elastizität, um sich zusammenquetschen zu lassen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind auf der Außenfläche der Drehsicherungshülse mehrere voneinander beabstandete Vorsprünge angeordnet, die jeweils nach Art eines an der Außenfläche stehenden keilförmigen Körpers ausgebildet sind, dessen Spitze in Setzrichtung weist. Diese Vorsprünge haben sich als besonders geeignet erwiesen, die gewünschte Drehsicherung zu gewährleisten und Kräften, die beim Aufschrauben der Mutter und mithin beim Einziehen des Spreizkonus in die Spreizhülse auf die Drehsicherungshülse einwirken, entgegenzuwirken.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Hülsenankers im nicht verankerten Zustand mit einem zu befestigenden Gut,
Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Bolzenschafts des
Ankerbolzens ,
Fig. 3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Spreizhülse des
Hülsenankers, Fig. 4 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäßen Spreizhülse in
Setzrichtung,
Fig. 5 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Spreizhülse entgegen der Setzrichtung,
Fig. 6 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Drehsicherungshülse des Hülsenankers und
Fig. 7 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Drehsicherungshülse entgegen der Setzrichtung.
In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile.
In Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Hülsenanker 10 im nicht verankerten Zustand mit einem zu befestigenden Gut 52 dargestellt.
Der Hülsenanker 10, der in eine hier nicht dargestellte Bohrung in einem Untergrund, beispielsweise einem Beton-Untergrund, setzbar ist, besteht aus einem lang gestreckten, an seinem rückwärtigen bohrungsäußeren Ende mit einem Gewinde 16 für eine gegebenenfalls nach Aufsetzen einer Unterlegscheibe 18 aufschraubbaren Mutter 20 versehenen Bolzenschaft 22.
Der Bolzenschaft 22 läuft an seinem vorderen bohrungsinneren Ende in einen sich erweiternden Spreizkonus 26 aus.
Auf dem vorderen bohrungsinneren Schaftabschnitt ist eine durch vorzugsweise mehrere Spreizlängsschlitze 28 vom bohrungsinneren Ende her, in Spreizzungen 30 unterteilte und durch den Spreizkonus 26 aufspreizbare Spreizhülse 32 lose aufgesetzt.
Das bohrungsinnere vordere Ende der Spreizhülse 32 ist hierbei an dem rückwärts zur Bohrungsmündung weisenden verjüngten Bereich des Spreizkonus 26 abgestützt.
Der Spreizkonus 26 ist mittelbar durch Aufschrauben der Mutter 20 über eine zwischen der Mutter 20 und der Spreizhülse 32 und der Drehsicherung 46 auf den Bolzenschaft 22 aufgesetzte Distanzhülse 24 in die Spreizhülse 32 einziehbar.
Die Spreizzungen 30 weisen auf der Außenseite ihrer freien Enden zwei hintereinander angeordnete Schneidkanten 34, 36 auf, wobei die Spreizzungen 30 derart ausgebildet sind, dass diese beim Einziehen des Spreizkonus 26 in die Spreizhülse 32 aufgespreizt werden und bei weiterem axialen Einziehen des Spreizkonus 26 entsprechend der Konizität des Spreizkonus 26 so weit aufschwenken, dass die Schneidkanten 34, 36 in die Wandung der hier nicht dargestellten Bohrung einschneiden und in diesem Bereich dann einen Hinterschnitt in der Bohrung bilden.
Zum leichteren Aufspreizen der Spreizzungen 30 weist jede Spreizzunge 30 im Bereich ihres nicht freien Endes eine Sollbiegestelle 40 auf. Hierzu ist der Übergang zwischen dem nicht in Spreizzungen 30 geteilten Bereich der Spreizhülse 32 und der Spreizzunge 30 einstufig ausgebildet ist, wobei die Steigung in Form einer schiefen Ebene 42 ausgeführt ist.
Die Spreizhülse 32 ist so bemessen, dass ihr maximaler Außendurchmesser im nicht gesetzten und nicht aufgespreiztem Zustand, gemessen an dem nicht in Spreizzungen 30 geteilten Bereich der Spreizhülse 32, gleich dem Außendurchmesser der Distanzhülse 24 ist. Der Spreizkonus 26 ist so ausgestaltet, dass er sich in Setzrichtung des Hülsenankers 10 exponentiell erweitert und dann kugelförmig abschließt. Die Setzrichtung des Hülsenankers 10 ist mit dem Pfeil 54 dargestellt.
Außerdem ist auf dem Bolzenschaft 22 zwischen der Spreizhülse 32 und der Distanzhülse 24 eine weitere vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Drehsicherungshülse 46 aufgesetzt, die sich kegelstumpfförmig in Richtung der Distanzhülse 24 erweitert, dort aufclipbar ist und sowohl an der Spreizhülse 32 als auch an der Distanzhülse 24 anliegt.
Der Außendurchmesser des an der Distanzhülse 24 anliegenden Bereichs der Drehsicherungshülse 46 ist hierbei größer als der Außendurchmesser der Distanzhülse 24.
Die Abmessungen des erfindungsgemäßen Hülsenankers 10 mit Spreizhülse 32 sind in Abhängigkeit der Einsatzbedingungen wählbar.
In Fig. 2 ist der erfindungsgemäße Bolzenschaft 22 des Ankerbolzens 14 dargestellt.
Der lang gestreckte Bolzenschaft 22 weist an seinem rückwärtigen bohrungsäußeren Ende ein Gewinde 16 für eine gegebenenfalls nach Aufsetzen einer hier nicht dargestellten Unterlegscheibe aufschraubbare, hier ebenfalls nicht dargestellte Mutter auf.
An seinem vorderen bohrungsinneren Ende läuft der lang gestreckte Bolzenschaft 22 in einen sich erweiternden Spreizkonus 26 aus. In Fig. 2 ist deutlich zu erkennen, dass sich der Spreizkonus 26 erfindungsgemäß in Setzrichtung 54 exponentiell erweitert und dann im Wesentlichen kugelförmig abschließt.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Spreizhülse 32 des Hülsenankers 10 in Seitenansicht.
Die durch den hier nicht dargestellten Spreizkonus aufspreizbare Spreizhülse 32 ist durch mehrere Spreizlängsschlitze 28 vom bohrungsinneren Ende her in Spreizzungen 30 unterteilt.
Die Spreizzungen 30 weisen erfindungsgemäß auf der Außenseite ihrer freien Enden zwei hintereinander angeordnete Schneidkanten 34, 36 auf, die in vorgegebener Weise von einander beabstandet sind.
Jede Spreizzunge 30 hat im Bereich ihres nicht freien Endes eine Sollbiegestelle 40, derart, dass der Übergang zwischen dem nicht in Spreizzungen 30 geteilten Bereich der Spreizhülse 32 und der Spreizzunge 30 einstufig ausgebildet ist, wobei die Steigung in Form einer schiefen Ebene 42 ausgeführt ist.
Dadurch lassen sich die Spreizzungen 30 beim Einziehen des hier nicht dargestellten Spreizkonus 26, in die Spreizhülse 32 besonders leicht aufspreizen und schwenken bei weiterem axialen Einziehen des hier nicht dargestellten Spreizkonus 26 entsprechend der Konizität des Spreizkonus 26 so weit auf, dass die Schneidkanten 34, 36 in die Wandung einer hier nicht dargestellten Bohrung einschneiden und in diesem Bereich dann einen Hinterschnitt in der Bohrung bilden.
Die Spreizhülse 32 selbst ist aus einem im Wesentlichen ebenflächigen Metallzuschnitt herstellbar und wird zum losen Aufsetzen auf den hier nicht dargestellten Bolzenschaft direkt um diesen umgeformt, derart, dass sie nach dem Umformen einen durchgehenden Längsschlitz 38 aufweist. Aus Festigkeitsgründen kann dieser Längsschnitt, entgegen der Setzrichtung 54, am oberen Ende punktiert werden.
Die Spreizhülse 32 besitzt außerdem an ihrem rückwärts zur Bohrungsmündung weisenden Ende mehrere Ausnehmungen 50, in welche die Zähne der in obigen Beschreibung zu Fig. 1 genannten Drehsicherungshülse 46 eingreifen können, um die Spreizhülse 32 gegen Verdrehen oder Verklemmen zu sichern.
In Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Spreizhülse 32 in Setzrichtung 54 dargestellt. Zwecks Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Ausführungen zu Fig. 3 verwiesen, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Bauteile bezeichnen.
Fig. 5 zeigt außerdem einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Spreizhülse 32 entgegen der Setzrichtung, wobei ebenfalls zwecks Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Ausführungen zu Fig. 3 verwiesen wird, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Bauteile bezeichnen.
In Fig. 6 ist die erfindungsgemäße Drehsicherungshülse 46 des Hülsenankers 10 dargestellt.
Die Drehsicherungshülse 46 ist - wie in Fig. 1 gezeigt - auf den Bolzenschaft 22 zwischen der Spreizhülse 32 und der Distanzhülse 24 aufgesetzt, wobei sie sich kegelstumpfförmig in Richtung der Distanzhülse 24, also entgegen der Setzrichtung 54, erweitert, dort auf die Distanzhülse 24 aufclipbar ist und sowohl an der Spreizhülse 32 als auch an der Distanzhülse 24 anliegt. Der Außendurchmesser des an der Distanzhülse 24 anliegenden Bereichs der Drehsicherungshülse 46 ist hierbei größer als der Außendurchmesser der Distanzhülse 24. Auf der Außenfläche der Drehsicherungshülse 46 sind mehrere voneinander beabstandete Vorsprünge angeordnet, die jeweils nach Art eines an der Außenfläche stehenden keilförmigen Körpers 56 ausgebildet sind, dessen Spitze 58 in Setzrichtung 54 weist.
Die Drehsicherungshülse 46 weist in dem zur Spreizhülse weisenden Bereich Zähne 48 auf, die in entsprechende, in Fig. 3 dargestellte Ausnehmungen der Spreizhülse eingreifen. Der Längsschnitt 49 der Drehsicherungshülse 46 ermöglicht ein Aufclipen der Drehsicherungshülse 46 auf den Bolzenschaft 22.
Vorzugsweise ist die Drehsicherungshülse 46 aus High Density - Polyethylen (HDPE) besteht.
Fig. 7 zeigt schließlich noch eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Drehsicherungshülse 46 entgegen der Setzrichtung 54. Zwecks Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Ausführungen zu Fig. 6 verwiesen, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Bauteile bezeichnen.
Bezugszeichenliste
(ist Teil der Beschreibung)
10 Hülsenanker
14 Ankerbolzen
16 Gewinde
18 Unterlegscheibe
20 Mutter
22 Bolzenschaft
24 Distanzhülse
26 Spreizkonus
28 Spreizlängsschlitz
30 Spreizzunge
32 Spreizhülse
34 Schneidkante
36 Schneidkante
38 Längsschlitz
40 Sollbiegestelle
42 Schiefe Ebene
46 Drehsicherungshülse
48 Zahn
49 Längsschlitz
50 Ausnehmung
52 Gut
54 Setzrichtung
56 keilförmiger Körper
58 Spitze

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Hülsenanker (10), der in eine Befestigungsbohrung (12) einbringbar ist, umfassend einen Ankerbolzen (14) aus einem lang gestreckten, an seinem rückwärtigen bohrungsäußeren Ende mit einem Gewinde (16) für eine gegebenenfalls nach Aufsetzen einer Unterlegscheibe (18) aufschraubbaren Mutter (20) versehenen Bolzenschaft (22), der an seinem vorderen bohrungsinneren Ende in einen sich erweiternden Spreizkonus (26) ausläuft, wobei auf dem vorderen bohrungsinneren Schaftabschnitt eine durch vorzugsweise mehrere Spreizlängsschlitze (28) vom bohrungsinneren Ende her, in Spreizzungen (30) unterteilte und durch den Spreizkonus (26) aufspreizbare Spreizhülse (32) lose aufgesetzt ist, deren bohrungsinneres vorderes Ende an dem rückwärts zur Bohrungsmündung weisenden verjüngten Bereich des Spreizkonus (26) abgestützt ist, wobei der Spreizkonus (26) mittelbar durch Aufschrauben der Mutter (20) über eine zwischen der Mutter (22) und der Spreizhülse (32) auf den Bolzenschaft (22) aufgesetzte Distanzhülse (24) in die Spreizhülse (20) einziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizzungen (30) auf der Außenseite ihrer freien Enden mehrere, vorzugsweise zwei hintereinander angeordnete Schneidkanten (34, 36) aufweisen, wobei die Spreizzungen (30) derart ausgebildet sind, dass diese beim Einziehen des Spreizkonus (26) in die Spreizhülse (32) aufgespreizt werden und bei weiterem axialen Einziehen des Spreizkonus (26) entsprechend der Konizität des Spreizkonus (26) so weit aufschwenken, dass die Schneidkanten (34, 36) in die Wandung der Bohrung einschneiden und in diesem Bereich dann Hinterschnitte bzw. formschlüssige Verbindungen in der Bohrung bilden.
2. Hülsenanker (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Spreizzunge (30) hintereinander angeordneten Schneidkanten (34, 36) in vorgegebener Weise voneinander beabstandet sind.
3. Hülsenanker (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse (32) aus einem im Wesentlichen ebenflächigen Metallzuschnitt herstellbar und bei der Herstellung direkt um Bolzenschaft (22) umformbar ist, derart, dass sie nach dem Umformen einen durchgehenden Längsschlitz (38) aufweist.
4. Hülsenanker (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spreizzunge (30) im Bereich ihres nicht freien Endes eine Sollbiegestelle (40), vorzugsweise in Form einer Biegekante aufweist.
5. Hülsenanker (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen dem nicht in Spreizzungen (30) geteilten Bereich der Spreizhülse (32) und der Spreizzunge (30) zur Bildung einer Sollbiegestelle (40) einstufig ausgebildet ist, wobei die Steigung vorzugsweise in Form einer schiefen Ebene (42) oder als Absatz ausgeführt ist.
6. Hülsenanker (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse (32) so bemessen ist, dass ihr maximaler Außendurchmesser in nicht gesetztem und nicht aufgespreizten Zustand, vorzugsweise gemessen an dem nicht in Spreizzungen (30) geteilten Bereich der Spreizhülse (32), gleich dem Außendurchmesser der Distanzhülse (24) ist.
7. Hülsenanker (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung zylindrisch ausgebildet ist.
8. Hülsenanker (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Spreizhülse (32) und der Distanzhülse (24) im Wesentlichen gleich dem bzw. etwas größer als der Durchmesser des Bolzenschafts (22) ist.
9. Hülsenanker (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkonus (26) sich in Setzrichtung des Hülsenankers (10) kegelstumpfförmig erweitert und dann trapezförmig, gerade oder vorzugsweise kugelförmig abschließt.
10. Hülsenanker (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkonus (26) sich in Setzrichtung des Hülsenankers (10) exponentiell erweitert und dann trapezförmig, gerade oder vorzugsweise kugelförmig abschließt.
11. Hülsenanker (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Bolzenschaft (22) zwischen der Spreizhülse (32) und der Distanzhülse (24) eine weitere vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Drehsicherungshülse (46) aufgesetzt ist, die sich kegelstumpfförmig in Richtung der Distanzhülse (24) erweitert, dort aufclipbar ist und sowohl an der Spreizhülse (32) als auch an der Distanzhülse (24) anliegt, wobei der Außendurchmesser des an der Distanzhülse (24) anliegenden Bereichs der Drehsicherungshülse (46) größer ist als der Außendurchmesser der Distanzhülse (24).
12. Hülsenanker (10) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsicherungshülse (46) in dem zur Spreizhülse (32) weisenden Bereich Zähne (48) aufweist, die in entsprechende Ausnehmungen (50) der Spreizhülse (32) eingreifen.
13. Hülsenanker (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsicherungshülse (46) aus High Density - Polyethylen (HDPE) besteht.
14. Hülsenanker (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenfläche der Drehsicherungshülse (46) mehrere voneinander beabstandete Vorsprünge angeordnet sind, die jeweils nach Art eines an der Außenfläche stehenden keilförmigen Körpers (56) ausgebildet sind, dessen Spitze (58) in Setzrichtung (54) weist.
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