DE102006039195A1 - Bolt anchor for inserting into a concrete surface comprises spreading tongues having cutting edges arranged behind each other on the outer side of their free ends - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Bolzenanker, der in eine Bohrung in einem Untergrund, beispielsweise einem Beton-Untergrund, setzbar ist, bestehend aus einem langgestreckten, 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 mit einem im Durchmesser verringerten Schaftabschnitt versehen ist, welcher am freien Ende in einen sich erweiternden Spreizkonus ausläuft, wobei auf dem im Durchmesser verringerten 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.The The invention relates to a bolt anchor, which in a bore in a Underground, for example a concrete substrate, is settable, consisting of an elongated, at its rear outer end with a thread for an optionally screwed after placing a washer Nut provided bolt shank, which at its front bore inside End provided with a reduced diameter shaft portion is, which at the free end in a widening expansion cone expires wherein on the reduced diameter shaft portion one through preferably several Spreizlängsschlitze of bore inside end, divided into spreaders and through the expansion cone spreadable expansion sleeve is loosely placed, whose Drill inside front end at the backward to the bore mouth pointing tapered Supported area of the expansion cone is.
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.in the The field of structural engineering often faces the task of loading in Introduce components such as concrete or reinforced concrete. There are several Fasteners known, depending on their mechanism and the Type of power transmission can be divided.
Bekannt
sind beispielsweise Bolzenanker der eingangs genannten Art. Derartige
Bolzenanker, welche unter Ausübung
von Druck oder auch durch Eintreiben mittels leichter Hammerschläge in die Bohrung
und anschließendes
Anschrauben der Mutter gesetzt werden, wobei der Bolzenschaft zurückgezogen
wird und der sich in die Spreizhülse
einziehende Spreizkonus den bohrungsinneren vorderen Endbereich
der Spreizhülse
konisch aufspreizt und radial mit der umgebenden Bohrungswandung
kraftschlüssig
verspannt, sind beispielsweise aus der
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bolzenanker der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass dieser ein verbessertes Tragverhalten im Untergrund für größere Lasten zeigt.outgoing From this prior art, the invention is based on the object to further develop a bolt anchor of the type mentioned above, that this an improved structural behavior in the underground for larger loads shows.
Diese Aufgabe wird bei einem Bolzenanker 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.These Task is in a bolt anchor according to the preamble of the claim 1 by the features of the characterizing part of the claim 1 solved. Developments and advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der genannten Aufgabe vorgesehen, dass die Spreizzungen auf der Außenseite ihrer freien Enden wenigstens eine, vorzugswei se mehrere hintereinander, besonders bevorzugt zwei hintereinander angeordnete Schneidkanten aufweisen. Die Spreizzungen sind hierbei derart ausgebildet, 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 einen Hinterschnitt in der Bohrung bilden.According to the invention is for solution the task specified that the Spreizzungen on the outside their free ends at least one, vorzugswei se several consecutive, particularly preferably two successively arranged cutting edges exhibit. The expansion tongues are in this case designed such that These are spread when pulling the expansion cone in the expansion sleeve and upon further axial retraction of the expansion cone accordingly the conicity of the expansion cone swivel so far that the cutting edges in cut the wall of the hole and then in this area form an undercut in the hole.
Damit wird erstmals ein Bolzenanker der eingangs genannten Art zur Verfügung gestellt, der nicht kraftschlüssig, sondern formschlüssig in der Bohrung verankert ist. Durch die wenigstens eine Schneidkante, vorzugsweise Schneidkantenreihe, wird beim Aufspreizen der Spreizhülse eine Hinterschneidung in der Bohrung erzeugt. Äußere Zugkräfte können so optimal auf die Wandung der Bohrung übertragen werden und ein Kopfbolzen ähnliches Verhalten erzeugen.In order to For the first time, a bolt anchor of the type mentioned above is provided, not frictionally, but form-fitting anchored in the bore. By the at least one cutting edge, preferably cutting edge row, is a spreading when spreading the expansion sleeve Undercut produced in the hole. External traction forces can be optimally placed on the wall be transferred to the bore and a headed bolt like that Generate behavior.
Es hat sich hierbei herausgestellt, dass größere äußere Zugkräfte übertragen werden können, wenn erfindungsgemäß mehr als eine, vorzugsweise zwei hintereinander angeordneten Schneidkanten je Spreizzunge vorgesehen sind.It This has been found that greater external tensile forces can be transmitted, if more than one, preferably two successively arranged cutting edges each Spreizzunge are provided.
Vorzugsweise sind diese Schneidkanten in vorgegebener Weise voneinander beabstandet, um so eine optimale Übertragung der äußeren Zugkräfte zu erreichen.Preferably these cutting edges are spaced from each other in a predetermined manner, for optimal transmission to reach the outer tensile forces.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Spreizhülse aus einem im Wesentlichen ebenflächigen Metallzuschnitt herstellbar und bei der Herstellung direkt um den im Durchmesser verringerten Schaftabschnitt umformbar ist, derart, dass sie nach dem Umformen einen durchgehenden Längsschlitz aufweist.Farther is provided that the expansion sleeve from a substantially planar Metal cutting produced and in the production directly to the reduced in diameter shank portion is deformable, thus, that it has a continuous longitudinal slot after forming.
Erfindungsgemäß wird also nicht zuerst eine Hülse hergestellt und diese dann auf den Bolzenschaft aufgeschoben, sondern die Hülse entsteht quasi beim Umwickeln des im Durchmesser verringerten Schaftabschnitts mit dem genannten Metallzuschnitt, welcher bereits eine vorgegebene Profilierung aufweist. Selbstverständlich können die Spreizzungen auch auf einer herkömmlich gedrehten Spreizhülse angebracht sein. Die Montage- bzw. Ausführungsart der Spreizhülse hat keinen Einfluss auf das formschlüssige Einbringen der Kräfte.Thus, according to the invention not a sleeve first made and then pushed onto the bolt shaft, but the sleeve arises virtually when wrapping the reduced diameter shaft portion with said metal blank, which already has a predetermined Having profiling. Of course, the Spreizzungen can also on a conventional turned expansion sleeve to be appropriate. The mounting or execution of the expansion sleeve has no influence on the form-fitting Introducing the forces.
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 Bolzenanker schon bei geringem Hub, d.h. bei nur geringfügigem Einziehen des Spreizkonus, in der Bohrung verankert. Die Gefahr, dass der Bolzenanker beim Einziehen des Spreizkonus insgesamt aus der Bohrung gezogen wird, weil sich die Spreizhülse nicht aufspreizen lässt, besteht mithin nicht.An advantageous embodiment of the invention provides that each Spreizzunge has a predetermined bending point, preferably in the form of a bending edge in the region of its non-free end. By this predetermined bending point is achieved that the expansion sleeve when retracting the expansion cone can be particularly simple and energy-saving spread, so that the bolt anchor even at low lift, ie only slightly retracting the Spreizko nus, anchored in the hole. The risk that the bolt anchor when retracting the expansion cone is pulled out of the hole as a whole, because the expansion sleeve can not spread, therefore does not exist.
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.Conveniently, is the transition between the not divided into Spreizzungen area of the expansion sleeve and the Spreizzunge formed to form a predetermined bending point in one stage is, wherein the slope is preferably carried out in the form of an inclined plane.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Spreizhülse so bemessen ist, dass ihr maximaler Außendurchmesser, vorzugsweise gemessen an dem nicht in Spreizzungen geteilten Bereich der Spreizhülse und/oder besonders bevorzugt an den Schneidkanten, gleich dem Außendurchmesser des im Durchmesser vergrößerten Schaftabschnitts in nicht gesetztem und nicht aufgespreiztem Zustand ist. Dadurch lässt sich der erfindungsgemäße Bolzenanker zuverlässig und ohne zu Klemmen in eine vorbereitete Bohrung einbringen. Dadurch, dass die Spreizhülse im Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des im Durchmesser vergrößerten Schaftabschnitts ist, wird insbesondere erreicht, dass nur ein geringer Hub erforderlich ist, damit die Schneidkanten in die Wandung der Bohrung eindringen.Farther is provided that the expansion sleeve is sized so that their maximum outside diameter, preferably measured on the not divided into Spreizzungen area of the expansion sleeve and / or particularly preferably at the cutting edges, equal to the outer diameter of the enlarged diameter shaft portion is not set and not spread state. Thereby let yourself the bolt anchor according to the invention reliable and without bringing to clamps in a prepared hole. Thereby, that the expansion sleeve in outer diameter equal to the outside diameter of the enlarged diameter shaft portion In particular, it is achieved that only a small stroke is required is, so that the cutting edges penetrate into the wall of the bore.
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.Preferably the bore is cylindrical. In principle it is also possible, that the bore has an undercut into which the cutting edges intervene during spreading of the expansion cone.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Innendurchmesser der Spreizhülse im nicht aufgespreizten Zustand im Wesentlichen gleich dem bzw. etwas größer als der Durchmesser des im Durchmesser verringerten Schaftabschnitts ist. Dadurch wird ein Verrutschen und Verklemmen der Spreizhülse auf dem Bolzenschaft verhindert. Ein leichtes Einziehen des Spreizkonus in die Spreizhülse wird so sichergestellt.A Development of the invention provides that the inner diameter the expansion sleeve in the unexpanded state substantially equal to or a bit bigger than the diameter of the reduced diameter shaft portion is. As a result, slipping and jamming of the expansion sleeve on prevents the bolt shank. A slight retraction of the expansion cone in the expansion sleeve is thus ensured.
Der Spreizkonus erweitert sich in Setzrichtung des Bolzenankers 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 Bolzenankers verhindert.Of the Expansion cone expands in the direction of the bolt anchor preferably truncated cone and close then trapezoidal, straight or preferably spherical from. In particular, by the spherical termination is tilting prevents the expansion cone in the hole when setting the bolt anchor.
Besonders bevorzugt erweitert sich der Spreizkonus in Setzrichtung des Bolzenankers 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 Spreizhülse, ein verbessertes Aufspreizen der Spreizhülse und so eine schnelle Verankerung des Bolzenankers erfolgt.Especially Preferably, the expansion cone expands in the direction of the bolt anchor exponential and close then trapezoidal, straight or preferably spherical from. By exponential expansion is achieved that already at low lift, i. at slight retraction of the expansion cone in the expansion sleeve, an improved spreading of the expansion sleeve and so a quick anchorage the bolt anchor takes place.
Eine vorteilhaft Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf dem im Durchmesser verringerten Schaftabschnitt zwischen der Spreizhülse und dem im Durchmesser vergrößerten Schaftabschnitt eine weitere vorzugsweise aus Kunst stoff bestehende Drehsicherungshülse aufgesetzt ist, die sich kegelstumpfförmig in Richtung des im Durchmesser vergrößerten Schaftabschnitts erweitert, dort aufclipbar ist und sowohl an der Spreizhülse als auch an dem im Durchmesser vergrößerten Schaftabschnitt anliegt, wobei der Außendurchmesser des an dem im Durchmesser vergrößerten Schaftabschnitt anliegenden Bereichs der Drehsicherungshülse größer ist als der Außendurchmesser des im Durchmesser vergrößerten Schaftabschnitts.A advantageous embodiment of the invention provides that on the reduced in diameter shaft portion between the expansion sleeve and the enlarged diameter shaft portion another preferably made of plastic existing anti-rotation sleeve is, which is frustoconical extended in the direction of the enlarged diameter shaft portion, There is aufclipbar and both on the expansion sleeve and on the diameter enlarged shaft section is applied, wherein the outer diameter the at the enlarged diameter shaft portion adjacent portion of the anti-rotation sleeve is greater than the outer diameter of the enlarged diameter shaft portion.
Durch die erfindungsgemäße Drehsicherungshülse wird verhindert, dass sich der Bolzenanker 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 Bolzenankers 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 Bolzenankers beim Aufschrauben der Mutter verhindert. Die Drehsicherungshülse liegt nämlich an der Spreizhülse an und drückt diese gegen die Einziehrichtung des Konus.By the anti-rotation sleeve according to the invention is prevents the bolt anchor including expansion sleeve during Unscrewing the nut rotates, causing the expansion cone is not in the expansion sleeve retractable would be. So to prevent this, the anti-rotation sleeve is due their larger diameter on the wall of the hole. When setting the bolt anchor arises a positive and positive Connection between wall and anti-rotation sleeve, which turns the expansion sleeve when Retraction of the expansion cone prevented. In addition, a pull through the anti-rotation sleeve the bolt anchor when screwing the nut prevented. The anti-rotation sleeve is in fact on the expansion sleeve and press this against the Einziehrichtung the cone.
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.Farther is provided that the anti-rotation sleeve in the direction of the expansion sleeve area Has teeth, which engage in corresponding recesses of the expansion sleeve. This will on surprising easy way prevents rotation of the expansion sleeve.
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.A Another function of this anti-rotation sleeve is the elastic function for the Generating a clamping force. After anchoring the undercutting elements in the wall of the bore, the anti-rotation sleeve pulls or squeezes together, so that a clamping force between the material to be fastened and the Anchorage arises.
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.Preferably, the anti-rotation sleeve of high density polyethylene (HDPE). 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 zusammenam together to squeeze.
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.According to one advantageous embodiment of the invention are on the outer surface of the Rotation sleeve a plurality of spaced-apart projections arranged, each like one standing on the outside wedge-shaped Body trained are, whose point points in setting direction. These projections have proved to be particularly suitable to ensure the desired anti-rotation and forces, when screwing the nut and thus when retracting the expansion cone in the expansion sleeve on the anti-rotation sleeve act to counteract.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigenfollowing The invention will be explained with reference to an embodiment, the is shown in the drawing. In this show
In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile.In all figures designate like reference numerals the same components.
In
Der
Bolzenanker
Der
Bolzenschaft
Auf
dem im Durchmesser verringerten Schaftabschnitt
Das
bohrungsinnere vordere Ende der Spreizhülse
Die
Spreizzungen
Zum
leichteren Aufspreizen der Spreizzungen
Die
Spreizhülse
Der
Spreizkonus
Außerdem ist
auf dem im Durchmesser verringerten Schaftabschnitt
Der
Außendurchmesser
des an dem im Durchmesser vergrößerten Schaftabschnitt
Die
Abmessungen des erfindungsgemäßen Bolzenankers
In
Der
lang gestreckte Bolzenschaft
An
seinem vorderen bohrungsinneren Ende ist der lang gestreckte Bolzenschaft
In
Die
durch den hier nicht dargestellten Spreizkonus aufspreizbare Spreizhülse
Die
Spreizzungen
Jede
Spreizzunge
Dadurch
lassen sich die Spreizzungen
Die
Spreizhülse
Die
Spreizhülse
In
In
Die
Drehsicherungshülse
Auf
der Außenfläche der
Drehsicherungshülse
Die
Drehsicherungshülse
Vorzugsweise
besteht die Drehsicherungshülse
- 1010
- BolzenankerWedge anchor
- 1616
- Gewindethread
- 1818
- Unterlegscheibewasher
- 2020
- Muttermother
- 2222
- Bolzenschaftbolt shaft
- 2424
- Schaftabschnitt (kleiner Durchmesser)shank portion (small diameter)
- 2626
- Spreizkonusexpansion cone
- 2828
- SpreizlängsschlitzSpreizlängsschlitz
- 3030
- Spreizzungeexpansion tongue
- 3232
- Spreizhülseexpansion sleeve
- 3434
- Schneidkantecutting edge
- 3636
- Schneidkantecutting edge
- 3838
- Längsschlitzlongitudinal slot
- 4040
- SollbiegestellePredetermined bending point
- 4242
- Schiefe Ebenecrookedness level
- 4444
- Schaftabschnitt (großer Durchmesser)shank portion (greater Diameter)
- 4646
- DrehsicherungshülseRotation sleeve
- 4848
- Zahntooth
- 4949
- Längsschlitzlongitudinal slot
- 5050
- Ausnehmungrecess
- 5252
- GutWell
- 5454
- Setzrichtungsetting direction
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- keilförmiger Körperwedge-shaped body
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- Spitzetop
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