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Die
Erfindung betrifft einen Spreizanker mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.
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Derartige
Spreizanker sind an sich bekannt, sie weisen eine Spreizhülse und
einen Spreizkörper auf,
der die Spreizhülse
aufweitet, wenn er in die Spreizhülse eingezogen wird. Das Aufweiten
der Spreizhülse
wird üblicherweise
als Aufspreizen bezeichnet. Gleichwirkend mit einem Einziehen des Spreizkörpers in
die Spreizhülse
ist ein Aufschieben der Spreizhülse
auf den Spreizkörper,
das ebenso zu einem Aufspreizen der Spreizhülse führt. Der Spreizkörper hat üblicherweise
einen Schaft, der die Spreizhülse
durchgreift und an dem der Spreizkörper in die Spreizhülse eingezogen
werden kann. Es ist allerdings auch ein schaftloser Spreizkörper möglich, wenn
der Spreizkörper
beispielsweise auf einem Lochgrund aufsitzt, wenn die Spreizhülse auf
ihn aufgeschoben wird. Die Spreizhülse kann zur leichteren Aufspreizbarkeit
geschlitzt sein. Zur Verankerung wird der Spreizanker in ein Loch
eingebracht und im Loch aufgespreizt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Spreizanker der vorstehend erläuterten
Art vorzuschlagen, der für
eine Durchsteckmontage geeignet ist. Dabei ist mit Durchsteckmontage
gemeint, dass der Spreizanker durch ein Loch in einem zu befestigenden
Gegenstand hindurch in ein Loch in einem Ankergrund eingebracht
und durch Aufspreizen seiner Spreizhülse im Ankergrund verankert
wird und den zu befestigenden Gegenstand am Ankergrund hält.
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Die
Aufgabe wird durch einen Spreizanker mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Die
Spreizhülse
des erfindungsgemäßen Spreizankers
weist einen nach außen
stehenden Flansch an einem dem Spreizkörper fernen Ende auf, das nachfolgend
zur eindeutigen Bezeichnung als hinteres Ende bezeichnet werden
wird. Der Flansch ist insbesondere einstückig mit der Spreizhülse, er kann
durch Umformen des hinteren Endes der Spreizhülse radial nach außen stehend
hergestellt sein. Unter dem Flansch der Spreizhülse ist eine ein Loch aufweisende
Versteifungsplatte nach Art einer Unterlegscheibe angeordnet. Insbesondere
ist die Versteifungsplatte eine Lochscheibe, wobei ein Außenrand
nicht kreisrund sein muss, sondern beispielsweise auch viereckig
sein oder eine sonstige Form aufweisen kann. Die Versteifungsplatte
weist insbesondere eine größere Dicke
als der Flansch der Spreizhülse
auf, dessen Dicke einer Wanddicke der Spreizhülse entspricht. Auch kann die
Versteifungsplatte aus einem biegesteiferen Material bestehen und/oder
Versteifungselemente, beispielsweise Sicken, die als Versteifungsrippen
wirken, aufweisen. Zweck der Versteifungsplatte ist, den Flansch
der Spreizhülse
zu versteifen bzw. den Flansch der Spreizhülse gegen Verformung zu schützen Der Flansch
der Spreizhülse,
der den Beanspruchungen durch eine befestigten Gegenstand standhalten muss,
begrenzt durch seine Festigkeit eine Belastbarkeit des Spreizankers.
Durch die untergelegte Versteifungsplatte lässt sich die Belastbarkeit
des erfindungsgemäßen Spreizankers
im Bereich des Flanschs seiner Spreizhülse auf ein Mehrfaches erhöhen, so
dass ein Versagensfall des Spreizankers nicht eine Verformung des
Flanschs seiner Spreizhülse
ist. Das Problem einer Verformung des Flanschs verschärft sich,
wenn der zu befestigende Gegenstand ein Langloch aufweist, durch
das der Spreizanker durchgesteckt ist. Der Flansch sitzt in diesem
Fall nur mit zwei einander gegenüberliegenden
Bereichen auf Längsrändern des
Langlochs auf. Die erfindungsgemäße Versteifungsplatte
verteilt die Auflage über
den gesamten Umfang des Flanschs. Mit „unter dem Flansch angeordnet" ist gemeint, dass die
Versteifungsplatte auf einer dem Spreizkörper zugewandten Stirnseite,
die die Form einer Lochscheibenfläche aufweist, angeordnet ist.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist der Spreizkörper einen
die Spreizhülse
durchgreifenden Schaft mit einer Rückziehsperre auf. Die Rückziehsperre
vermeidet, dass sich der Schaft in Richtung des Spreizkörpers bewegt,
d. h. der Spreizkörper
aus der aufgespreizten Spreizhülse
herausgeschoben wird und sich die Verankerung lockert oder löst. Die
Rückziehsperre
kann form- und/oder kraftschlüssig
wirken, sie muss nicht absolut gegen ein Rückziehen sperren, es genügt, wenn
eine Kraft zum Herausschieben des Spreizkörpers aus der Spreizhülse erhöht ist.
Die Rückziehsperre
kann beispielsweise aus einer reibungserhöhenden Aufrauung, beispielsweise
einem Rändel
des Schafts, bestehen, der einen Reibschluss mit der Spreizhülse erhöht. Auch
eine Tannenbaumprofilierung des Schafts des Spreizkörpers kann
die Rückziehsperre
bilden. Sie hat den Vorteil, dass der Reibschluss mit der Spreizhülse in Richtung
eines Herausschiebens des Spreizkörpers aus der Spreizhülse größer als
in der Einziehrichtung ist. Eine solche Rückziehsperre hat den Vorteil,
dass sie richtungsabhängig
ist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht ein separates, auf den Schaft
des Spreizkörpers
aufgesetztes Element als Rückziehsperre
vor. Auch ein separates Element als Rückziehsperre kann mit einer Aufrauung
des Schafts des Spreizkörpers,
wie sie vorstehend erläutert
worden ist, zusammen wirken. Ein Formschluss der Rückziehsperre
auf dem Schaft des Spreizkörpers
ist beispielsweise durch Eingriff der Rückziehsperre in umlaufende
Rillen oder ein Gewinde des Schafts des Spreizkörpers möglich. Auch ein Gesperre, wie
es aus anderen Bereichen des Maschinenbaus an sich bekannt ist,
kann als Rückziehsperre
Verwendung finden. Solche Gesperre ermöglichen eine Bewegung in einer
Richtung und sperren gegen eine Bewegung in entgegengesetzter Richtung.
Ein Gesperre kann kraft- und/oder formschlüssig wirken, es kann beispielsweise
einen Keil oder eine Konusmuffe ähnlich
einer Spannzange aufweisen, der/die beim Versuch eines Verschiebens des
Schafts in der Rückziehsperre
in Richtung des Spreizkörpers
durch Keilwirkung sperrt. Ein formschlüssiges Gesperre kann einen
oder mehrere Sperrklinken aufweisen. Auch sind Gesperre ohne bewegliche
Teile, beispielsweise mit der bereits erwähnten Tannenbaumprofilierung
möglich.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Sollbruchstelle des Schafts
des Spreizkörpers
vor, an der der Schaft abreißt,
wenn der Spreizkörper
am Schaft in die Spreizhülse
eingezogen wird. Die Sollbruchstelle ist so ausgebildet, dass der
Schaft erst abreißt,
wenn eine auf den Schaft ausgeübte
Einziehkraft eine vorgegebene Sollkraft überschreitet. Die Sollkraft
ist so gewählt,
dass eine zur sicheren Verankerung des Spreizankers erforderliche
Aufspreizung der Spreizhülse
gewährleistet
ist.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein dem Flansch
ferner Rand der Spreizhülse
kronenartig ausgebildet ist. Dieser Rand wird nachfolgend als vorderer
Rand bezeichnet werden. Der vordere Rand kann beispielsweise einen rechteckförmigen Verlauf
nach Art von Zinnen aufweisen, in bevorzugter Ausgestaltung ist
der vordere Rand gezackt, d. h. zick-zack-förmig. Ein kronenartiger, insbesondere
gezackter vorderer Rand erhöht eine
Flächenpressung,
mit der der vordere Rand beim Aufspreizen der Spreizhülse vom
Spreizkörper gegen
bzw. in eine Lochwand gedrückt
wird, da der vordere Rand nicht über
den gesamten Umfang, sondern an linienförmigen Umfangsabschnitten oder
bei einem gezackten Rand punktförmig
an der Lochwand anliegt. Die Verankerung des Spreizankers ist bei
dieser Ausgestaltung der Erfindung jedenfalls dann verbessert, wenn
der vordere Rand beim Aufspreizen der Spreizhülse in die Lochwand eingedrückt wird,
so dass ein Formschluss zwischen Spreizhülse und Lochwand entsteht.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Die
beiden Figuren zeigen einen erfindungsgemäßen Spreizanker in einer Seitenansicht
in unverankertem (1) und in verankertem Zustand
(2).
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Der
in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Spreizanker 10 weist
eine Spreizhülse 12 und
einen konischen Spreizkörper 14 mit
einem Schaft 16 auf. Die Spreizhülse 12 ist auf dem Schaft 16 verschiebbar,
sie lässt
sich zum Aufspreizen mit einem Ende auf den Spreizkörper 14 aufschieben
oder es lässt
sich umgekehrt der Spreizkörper 14 in
das Ende der Spreizhülse 12 einziehen, was
die gleiche Wirkung hat. Das dem Spreizkörper 14 zugewandte
Ende der Spreizhülse 12 wird
nachfolgend als vorderes Ende bezeichnet.
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Die
Spreizhülse 12 ist
aus einem Blech zu einem Rohr gebogen, sie weist einen durchgehenden Längsschlitz 18 auf.
An einer oder mehreren Umfangsstellen, beispielsweise dem Längsschlitz 18 gegenüber, kann
die Spreizhülse 12 mit
weiteren, in der Zeichnung nicht sichtbaren Längsschlitzen versehen sein.
Die weiteren Längsschlitze
beginnen am vorderen Rand 20 der Spreizhülse 12 und
weisen eine Länge
auf, die ungefähr
einer axialen Länge
des Spreizkörpers 14 entspricht
oder etwas länger
ist. Die Längsschlitze 18 erleichtern
das Aufspreizen der Spreizhülse 12.
Der vordere Rand 20 der Spreizhülse 12 ist gezackt,
er weist einen zick-zack-förmigen
Verlauf auf, wodurch Spitzen 22 gebildet sind.
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Ein
dem Spreizkörper 14 ferner,
hinterer Rand der Spreizhülse 12 ist
radial nach außen
zu einem Flansch 24 umgeformt. Unter dem Flansch 24, d.
h. auf einer dem vorderen Rand 20 zugewandten Stirnseite
des Flanschs 24, ist eine Versteifungsplatte 26 nach
Art einer Unterlegscheibe angeordnet. Die Versteifungsplatte 26 hat
die Form einer Lochscheibe, sie ist auf Grund ihrer Plattendicke
steif, insbesondere biegesteif. Die Versteifungsplatte 26 wird von
der Spreizhülse 12 durchgriffen.
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Der
Schaft 16 des Spreizkörpers 14 durchgreift
die Spreizhülse 12 und
steht aus deren hinterem Ende vor. Auf den aus dem hinteren Ende
der Spreizhülse 12 vorstehenden
Schaft 16 ist eine Lochscheibe aufgesetzt, die eine Rückziehsperre 28 bildet.
Die die Rückziehsperre 28 bildende
Lochscheibe wirkt mit einem Gewinde 36 des Schafts 16 zusammen,
mit dem sie in Eingriff steht oder auf dem sie zumindest klemmend
sitzt. Die Rückziehsperre 28 verhindert
oder jedenfalls erschwert eine Verschiebung des Schafts 16 in
der Spreizhülse 12 in
Richtung des vorderen Endes.
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Auf
einer dem Flansch 24 der Spreizhülse 12 abgesandten
Seite der Rückziehsperre 28 verjüngt sich
der Schaft 16 mit einer im Querschnitt Vförmigen,
umlaufenden Nut. Die umlaufende Nut bildet eine Sollbruchstelle 32,
an der der Schaft 16 abreißt, wenn eine auf ihn ausgeübte Einziehkraft
eine vorgegebene Sollkraft überschreitet.
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An
die Sollbruchstelle 32 schließt sich ein Schaftabschnitt 34 an,
dessen Durchmesser kleiner als ein Schaftdurchmesser auf einer übrigen Länge des
Schafts 16 ist. Selbstverständlich weist der Schaftabschnitt 34 einen
größeren Durchmesser
als am Grund der die Sollbruchstelle 32 bildenden V-förmigen Nut
auf. An den Schaftabschnitt 34 mit verringertem Durchmesser
schließt
sich ein Schaftabschnitt an, auf dem der Schaft 16 wieder
seinen Nenndurchmesser wie in der Spreizhülse 12 aufweist und
auf dem sich das Gewinde 36 fortsetzt.
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Der
erfindungsgemäße Spreizanker 10 ist
zu einer sog. Durchsteckmontage vorgesehen, d. h. er wird durch
ein Loch 38 in einem zu befestigenden Bauteil 40 in
ein Loch 42 in einem Ankergrund 44 eingebracht.
Das Bauteil 40 ist beispielsweise ein Konsolenfuß, der Ankergrund
besteht beispielsweise aus Beton. Zum Ausgleich von Bohrtoleranzen
kann das Loch 38 im Bauteil 40 ein Langloch sein
und/oder ein entsprechendes Übermaß in Bezug
auf die Spreizhülse 12 aufweisen.
Das Bohrloch 42 kann durch das Loch 38 im zu befestigenden
Bauteil 40 hindurch in den Ankergrund 44 gebohrt
oder vorher gebohrt und das Bauteil 40 anschließend am
Ankergrund 44 angesetzt werden. Der Spreizanker 10 wird
mit seinem vorderen Ende, d. h. mit dem Spreizkörper 14 voraus, durch
das Loch 38 im Bauteil 40 hindurch in das Bohrloch 42 im
Ankergrund 44 eingebracht. Anschließend wird mit einem nicht dargestellten
Setzwerkzeug, welches am Gewindeabschnitt 36 des Schafts 16 angreift
und sich über
die die Rückziehsperre 28 bildende
Lochscheibe gegen den Flansch 24 der Spreizhülse 12 abstützt, eine
Einziehkraft auf den Schaft 16 ausgeübt. Die auf den Schaft 16 ausgeübte Einziehkraft
und die Kraft, mit der sich das nicht dargestellte Setzwerkzeug
an der Rückziehsperre 28 abstützt, sind
in der 2 mit Pfeilen dargestellt. Der Schaft 16 überträgt die Einziehkraft
auf den Spreizkörper 14 und
zieht diesen in das vordere Ende der Spreizhülse 12 ein. Die Spreizhülse 12 wird vom
Spreizkörper 14 aufgespreizt
und verankert den Spreizkörper 10 dadurch
im Ankergrund 44. Die Spitzen 22, die durch den
gezackten vorderen Rand 20 der Spreizhülse 12 gebildet sind,
liegen punktförmig an
einer Bohrlochwand an, wodurch sich eine hohe Flächenpressung der Bohrlochwand
beim Aufspreizen der Spreizhülse 12 ergibt.
Die Spitzen 22 der Spreizhülse 12 werden dadurch
in die Bohrlochwand eingedrückt,
sofern der Ankergrund 44 nicht aus sehr hartem Material
besteht. Die Verankerung des Spreizankers 10 im Ankergrund 44 ist
dadurch verbessert.
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Durch
die Abstützung
des nicht dargestellten Setzwerkzeugs an der Rückziehsperre 28 beim
Einziehen des Spreizkörpers 14 in
die Spreizhülse 12 wird
die Rückziehsperre 28 gegen
den Flansch 24 der Spreizhülse 12, der Flansch 24 gegen
die Versteifungsplatte 26, die Versteifungsplatte 26 gegen das
zu befestigende Bauteil 40 und das zu befestigende Bauteil 40 gegen
den Ankergrund gedrückt,
so dass die genannten Teile mit Vorspannung aneinander und das Bauteil 40 mit
Vorspannung am Ankergrund 44 anliegen. Die ursprünglich konische
Rückziehsperre 28 wird
zu einer ebenen Lochscheibe umgeformt und steht in Eingriff mit
dem Gewinde 36 des Schafts 16 oder ist jedenfalls
klemmend auf diesem gehalten. Durch den Gewindeeingriff und/oder
den Klemmsitz der Rückziehsperre
auf dem Gewinde 36 des Schafts 16 verhindert die
Rückziehsperre 28, dass
sich der Schaft 16 in Richtung des vorderen Endes der Spreizhülse 12 verschiebt
und der Spreizkörper 14 aus
dem aufgespreizten vorderen Ende der Spreizhülse 12 verschoben
wird. Die Aufspreizung und damit die Verankerung ist damit gesichert.
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Das
Bauteil 40 wird von dem im Ankergrund 44 verankerten
Spreizanker 10 am Ankergrund 44 gehalten. Die
Versteifungsplatte 26 verhindert eine Verformung des Flanschs 24 der
Spreizhülse 12 bei hoher
Belastung durch das befestigte Bauteil 40. Insbesondere
bei einem großen Übermaß des Lochs 38 im
Bauteil 40 und/oder bei einem Langloch, bei dem der Flansch 24 ohne
die Versteifungsplatte 26 nur an zwei einander gegenüberliegenden
Flächenbereichen
auf den Längsrändern des
Lochs 38 aufliegt, besteht ohne die Versteifungsplatte 26 die
Gefahr einer Verformung des Flanschs 24 und damit eines
Lösens
des Bauteils 40.
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Übersteigt
die beim Einziehen des Spreizkörpers 14 in
die Spreizhülse 12 auf
den Schaft 16 ausgeübte
Einziehkraft eine vorgegebene Sollkraft, reißt der Schaft 16 an
der Sollbruchstelle 32 ab. Die Verankerung ist damit abgeschlossen.
Die durch die Sollbruchstelle 32 vorgegebene Sollkraft
der Einziehkraft stellt eine zur sicheren Verankerung des Spreizankers 10 im
Ankergrund 44 ausreichende Aufspreizung sicher. Die Form
der Sollbruchstelle 32 vermeidet eine scharfkantige Bruchstelle
und damit die Gefahr von Schnittverletzungen. Der Schaftabschnitt 34 mit
dem verringerten Durchmesser, der nach Abreißen des Schafts 16 am
Gewindeabschnitt 36 verbleibt, ermöglicht ein Ergreifen des abgerissenen Teils
des Schafts 16 zum Ausdrehen aus dem nicht dargestellten
Setzwerkzeug. Auch hier werden Schnittverletzungen durch das Vermeiden
einer scharfkantigen Bruchstelle vermieden.