DE102007049744A1 - Expansion anchor, for drillings in concrete, has an ellipsoid expansion body pushed into an expansion sleeve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Spreizanker mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to an expansion anchor with the features of the preamble of claim 1.
Derartige Spreizanker dienen zur Verankerung in Bohrlöchern in einem Ankergrund, beispielsweise in Beton. Sie weisen eine Spreizhülse und einen Spreizkörper auf, der sich in einer Richtung aufweitet. Die Spreizkörper der bekannten Spreizkörper sind Kegelstümpfe, d. h. sie sind konisch. Zum Aufspreizen wird die Spreizhülse auf den Spreizkörper aufgeschoben und dadurch aufgeweitet, was als Aufspreizen bezeichnet wird. Hinsichtlich des Aufspreizens gleichwirkend ist ein Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse, was im Sinne der Erfindung ebenfalls als Aufschieben der Spreizhülse auf den Spreizkörper verstanden werden soll.such Expansion anchors are used for anchoring in boreholes in an anchorage, for example in concrete. They have an expansion sleeve and an expansion body, which expands in one direction. The spreader of the known spreader are Truncated cones, d. H. they are conical. For spreading the expansion sleeve on pushed the spreader and thereby widened, which is called spreading. Regarding the Aufspreizens same effect is a retraction of the expansion body in the expansion sleeve, which in the context of the invention also as pushing on the expansion sleeve the spreader to be understood.
Aufgabe der Erfindung ist das Spreizverhalten eines gattungsgemäßen Spreizankers zu verbessern.task The invention is the spreading behavior of a generic expansion anchor to improve.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Spreizkörper des erfindungsgemäßen Spreizankers ist ballig, d. h. er weist in Längsrichtung des Spreizankers gesehen eine konvex gewölbte Mantelfläche oder auch mehrere konvex gewölbte Außenflächen auf. Vorzugsweise ist der Spreizkörper ein Rotationskörper, insbesondere ein Ellipsoid. Der Spreizkörper kann allerdings beispielsweise auch eine Art Pyramidenstumpf sein, allerdings mit in Längsrichtung konvex gewölbten anstatt ebenen Seitenflächen. Auch ist ein Keil als Spreizkörper mit einer oder zwei einander gegenüberliegenden, balligen, d. h. in Längsrichtung des Spreizankers gesehen konvex gewölbten Keilflächen möglich. Die Aufzählung ist nicht abschließend.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved. The spreader the expansion anchor according to the invention is spherical, d. H. he points in the longitudinal direction the expansion anchor viewed a convex curved surface or also several convex Outside surfaces on. Preferably, the spreader is a rotation body, in particular an ellipsoid. The spreader However, for example, it can also be a kind of truncated pyramid. however, in the longitudinal direction convex arched instead of flat side surfaces. Also, a wedge as a spreader with one or two opposite, crowned, d. H. in the longitudinal direction of Expansible anchor seen convex wedge surfaces possible. The list is not exhaustive.
Der erfindungsgemäß ballige Spreizkörper hat den Vorteil, dass die Spreizhülse beim Aufschieben auf den Spreizkörper bzw. beim Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse tangential am Spreizkörper anliegt, jedenfalls dann, wenn sie bereits ein Stück aufgespreizt und dadurch schräg bzw. konisch oder trichterförmig nach außen stehend angestellt ist. Im Unterschied dazu liegt die Spreizhülse an einem nicht-balligen, konischen Spreizkörper mit ihrem vorderen Innen rand am Spreizkörper an. Anstatt auf dem Spreizkörper zu gleiten kann die Spreizhülse auf einem konischen, nicht balligen Spreizkörper schaben, auch die Gefahr eines Kaltverschweißens („Fressen") ist größer. Die tangentiale Anlage der Spreizhülse am erfindungsgemäß balligen Spreizkörper verbessert das Gleiten der Spreizhülse auf dem Spreizkörper beim Aufspreizen. Ein Schaben der Spreizhülse am Spreizkörper wird vermieden, die Gefahr des Kaltverschweißens ist verringert. Eine Gleitbeschichtung, ein Gleitmittel oder dgl. kann durch die Erfindung entbehrlich sein.Of the crowned according to the invention Spreader has the advantage that the expansion sleeve when pushed onto the spreader or when pulling the spreader in the expansion sleeve tangential to the spreader body at least when they are already spread apart and thereby obliquely or conical or funnel-shaped outward is employed standing. In contrast, the expansion sleeve is located at one non-crowned, conical spreader with its front interior edge on the spreader at. Instead of on the spreader to slide the expansion sleeve Scrape on a conical, non-spherical spreader, even the danger a cold welding ("Eating") is bigger tangential contact of the expansion sleeve improved according to the invention spherical expander the sliding of the expansion sleeve the spreader when spreading. A scraping of the expansion sleeve on the spreader is avoided, the risk of cold welding is reduced. A lubricious coating, a lubricant or the like may be dispensed with by the invention.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Wegbegrenzung für die Spreizhülse vor. Dabei kann es sich um eine Art umlaufenden seitlich überstehenden Bund an dem Ende des Spreizkörpers mit dem größeren Durchmesser oder allgemein dem größeren Querschnitt handeln. Die Wegbegrenzung begrenzt den maximalen Verschiebeweg der Spreizhülse auf dem Spreizkörper bzw. des Spreizkörpers in die Spreizhülse. Auch verhindert die Wegbegrenzung ein Durchziehen des Spreizkörpers durch die Spreizhülse.A Embodiment of the invention provides a travel limit for the expansion sleeve. It may be a kind of circumferential laterally projecting Covenant at the end of the spreader with the larger diameter or generally the larger cross-section act. The travel limit limits the maximum displacement the expansion sleeve on the spreader or of the expansion body in the expansion sleeve. The path limitation also prevents the expansion body from being pulled through the expansion sleeve.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist der Spreizkörper einen Schaft an seinem im Querschnitt kleineren Ende auf. Der Spreizkörper kann einstückiger Bestandteil des Schafts sein, auch eine Schraub- oder sonstige Verbindung ist möglich beispielsweise durch Aufschrauben eines rohrförmigen, ein Innengewinde aufweisenden Spreizkörpers auf einen ein Gewinde aufweisenden Schaft.In preferred embodiment of the invention, the spreader has a Shank at its smaller cross-section end. The spreader can one-piece Part of the shaft, also a screw or other connection is possible for example by screwing on a tubular, an internal thread having expansion body on a a thread having shaft.
Die Spreizhülse kann ungeschlitzt und dadurch in Umfangsrichtung ununterbrochen sein. Beim Aufspreizen wird die Spreizhülse in diesem Fall aufgeweitet. Erleichtert wird das Aufspreizen, wenn die Spreizhülse gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung Schlitze aufweist, die die Spreizhülse in Spreizzungen unterteilt. Die Schlitze sind an einem vorderen, dem Spreizkörper zugewandten Ende der Spreizhülse offen, so dass sich die Spreizzungen zum und beim Aufspreizen der Spreizhülse in Umfangsrichtung voneinander entfernen können. Die Spreizhülse kann aus einem Blech gestanzt sein, das zu einer Hülse um den Schaft des Spreizankers gebogen wird. Am Stoß ihrer beiden Längsränder weist die Spreizhülse in diesem Fall einen durchgehenden Schlitz auf. Die Spreizhülse kann auch ein in Umfangsrichtung geschlossenes Rohr sein. Das Rohr ist wie erläutert auf einem Teil seiner Länge in Spreizzungen unterteilt.The expansion sleeve can not be slotted and thus in the circumferential direction uninterrupted be. When spreading the expansion sleeve is widened in this case. The spreading is facilitated when the expansion sleeve according to a Embodiment of the invention has slots that the expansion sleeve in expansion tongues divided. The slots are at a front, facing the spreader End of the expansion sleeve open, so that the Spreizzungen for and during the spreading of the expansion sleeve Can remove each other in the circumferential direction. The expansion sleeve can be punched from a sheet, which is a sleeve around the shaft of the expansion anchor is bent. At the push of her has two longitudinal edges, the expansion sleeve in this case, a continuous slot. The expansion sleeve can also be a circumferentially closed tube. The tube is like explained on a part of its length divided into spreads.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine umlaufende Knicklinie der Spreizhülse vor, an der die Spreizhülse beim Aufspreizen schräg entsprechend der Steigung der Mantelfläche des Spreizkörpers nach außen knickt. Wenn die Spreizhülse Spreizzungen aufweist, knicken diese oder insbesondere deren vorderer Teil beim Aufspreizen schräg nach außen. Die Knicklinie erleichtert und verbessert das Aufspreizen der Spreizhülse. Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die Knicklinie unabhängig vom Durchmesser des Spreizankers und der Spreizhülse sich etwa 5 mm hinter dem vorderen Ende der Spreizhülse befindet. Zur Bildung der Knicklinie sieht eine Ausgestaltung der Erfindung eine umlaufende Nut vor, die die Wandstärke der Spreizhülse verringert, so dass die Spreizhülse an der vorgesehenen Stelle knickt. Die umlaufende Nut kann innen oder außen oder auch innen und außen vorgesehen sein. Eine Nut innen und außen hat den Vorteil, dass die Spreizhülse in der Mitte ihrer Wandung, also an der neutralen Faser knickt.An embodiment of the invention provides a circumferential bending line of the expansion sleeve, at which the expansion sleeve at spreading obliquely according to the slope of the lateral surface of the expansion body kinks outward. If the expansion sleeve has expansion tongues, these or in particular their front part buckle obliquely outwardly during spreading. The bend line facilitates and improves the spreading of the expansion sleeve. It has proven to be advantageous if the bending line is independent of the diameter of the expansion anchor and the expansion sleeve is about 5 mm behind the front end of the expansion sleeve. To form the bending line, an embodiment of the invention provides a circumferential groove, which reduces the wall thickness of the expansion sleeve, so that the expansion sleeve kinks at the intended location. The circumferential groove may be provided inside or outside or inside and outside. A groove inside and outside has the advantage that the Expansion sleeve in the middle of its wall, so kinking at the neutral fiber.
Die Nut kann auch breiter, d. h. in axialer Richtung der Spreizhülse länger und beispielsweise sägezahnförmig sein. Ihre Kehle an der vorderen, dem Spreizkörper zugewandten Nutwange bildet bzw. definiert die umlaufende Knicklinie. Ihre Außenkante am Übergang von der vorderen Nutwange zur Außenumfangsfläche der Spreizhülse ist vergleichsweise scharfkantig und wird beim Aufspreizen in eine Wand eines Bohrlochs gedrückt. Dadurch wird die Spreizhülse im Bohrloch verkrallt, wodurch sich der Halt des Spreizankers im Ankergrund verbessert. Die verringerte Dicke der Wand der Spreizhülse im Bereich der Nut erleichtert das Aufspreizen.The Groove can also be wider, d. H. in the axial direction of the expansion sleeve longer and for example, be sawtooth. Your throat at the front, the spreader facing groove cheek forms or defines the circumferential crease line. Your outer edge at the transition from the front groove cheek to the outer peripheral surface of the expansion sleeve is comparatively sharp-edged and becomes when spreading in a wall a borehole. This will cause the expansion sleeve clawed in the borehole, whereby the hold of the expansion anchor in the Anchoring ground improved. The reduced thickness of the wall of the expansion sleeve in the area the groove facilitates the spreading.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spreizhülse ein Übermaß gegenüber dem Schaft des Spreizankers aufweist. Bei nicht aufgespreizter Spreizhülse ist ihr Innenquerschnitt größer als ein (Außen-)Querschnitt des Schafts in dem Bereich, auf dem sich die Spreizhülse befindet. Zu Beginn des Aufspreizens „trifft" die vordere Innenkante der Spreizhülse bei dieser Ausgestaltung der Erfindung aufgrund des größeren Innenquerschnitts in stumpferem Winkel auf die ballige Außenfläche des Spreizkörpers, wodurch das Ausknicken des vorderen Teils der Spreizhülse bzw. ihrer Spreizzungen erleichtert ist.A Embodiment of the invention provides that the expansion sleeve an oversize relative to the shaft having the expansion anchor. When not spread expansion sleeve is her inner cross section larger than an (outer) cross section of the shaft in the area where the expansion sleeve is located. At the beginning of Aufspreizens "meets" the front inside edge of the expansion sleeve in this embodiment of the invention due to the larger inner cross-section at a blunter angle to the spherical outer surface of the expansion body, thereby the buckling of the front part of the expansion sleeve or their Spreizzungen is relieved.
Um die Gleitfähigkeit der Spreizhülse auf dem Spreizkörper zu verbessern und die Neigung zum Kaltverschweißen zu verringern sieht eine Ausgestaltung der Erfindung verschiedene Härten der Spreizhülse und des Spreizkörpers vor. Spreizhülse und Spreizkörper können aus verschiedenen Werkstoffen, insbesondere verschiedenen Metallen und/oder Stählen bestehen. Auch bei Verwendung gleichartiger Stähle, beispielsweise korrosionsbeständige Stähle wie A4 bestehen die Spreizhülse und der Spreizkörper bei dieser Ausgestaltung der Erfindung aus verschieden harten korrosionsbeständigen Stählen, auch wenn sie die gleiche Spezifikation, beispielsweise A4 haben.Around the lubricity the expansion sleeve on the spreader to improve and reduce the tendency for cold welding looks one Embodiment of the invention different hardnesses of the expansion sleeve and of the expansion body in front. Expansion sleeve and spreader can made of different materials, in particular different metals and / or toughen consist. Even when using similar steels, such as corrosion-resistant steels such A4 consist of the expansion sleeve and the spreader in this embodiment of the invention from different hard corrosion-resistant steels, too if they have the same specification, for example A4.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht nach außen abstehende Widerhakenelemente für die Spreizhülse vor. Es kann sich beispielsweise um widerhakenartig schräg nach außen entgegen einer Auszugsrichtung des Spreizankers abstehende Ausformungen der Spreizhülse handeln, die die Spreizhülse im Bohrloch „verkrallen". Die „Verkrallung" ist so stark, dass der Spreizkörper in die Spreizhülse eingezogen werden kann ohne dass die Spreizhülse aus dem Bohrloch herausgezogen wird. Da die Spreizhülse durch das Aufspreizen verankert wird ist die Haltefunktion der Widerhakenelemente vor allem zu Beginn des Aufspreizens erforderlich um ein Herausziehen der Spreizhülse aus dem Bohrloch zu vermeiden.A Embodiment of the invention provides outwardly projecting barb elements for the expansion sleeve. It may, for example, barb-like obliquely outward an extension direction of the expansion anchor protruding formations of expansion sleeve act that the expansion sleeve "clawing" in the borehole. The "clawing" is so strong that the spreader pulled into the expansion sleeve can be without the expansion sleeve pulled out of the hole becomes. As the expansion sleeve anchored by the spreading is the holding function of the barb elements especially at the beginning of Aufspreizens required to pull out the expansion sleeve to avoid from the borehole.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht schräg nach hinten und außen von der Spreizhülse abstehende Zungen als Widerhakenelemente vor. Die Zungen federn weiter als Ausformungen und weisen daher eine größere Toleranz hinsichtlich des Bohrlochdurchmessers auf.A Embodiment of the invention provides obliquely backward and outward of the expansion sleeve protruding Tongues as barb elements. The tongues continue to spring Formations and therefore have a greater tolerance in terms of the borehole diameter.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spreizhülse eine Innenfase, also eine abgeschrägte umlaufende Innenkante an ihrer dem Spreizkörper zugewandten Vorderseite aufweist. Die Innenfase bewirkt ein tangentiales Anliegen des vorderen Randes der Spreizhülse am Spreizkörper zu Beginn des Aufspreizens. Sie vermeidet ein Schaben der Spreizhülse auf dem Spreizkörper und erleichtert die Einleitung des Aufspreizens.A Embodiment of the invention provides that the expansion sleeve a Inner bevel, so a beveled circumferential inner edge on its side facing the spreader having. The inner bevel causes a tangential concern of the front Edge of the expansion sleeve on the spreader at the beginning of the spreading. It avoids a scraping of the expansion sleeve the spreader and facilitates the initiation of spreading.
Eine Ausgestaltung sieht eine Spreizhülse aus federndem Werkstoff, insbesondere aus Federstahl vor. Die Federeigenschaften der Spreizhülse und damit der Halt der aufgespreizten Spreizhülse bei dynamischer Bohrlocherweiterung sind dadurch verbessert. Die Federeigenschaften der Spreizhülse verbessern die Verankerung des erfindungsgemäßen Spreizankers in einem Bohrloch bei dynamischer Bohrlocherweiterung.A Embodiment provides an expansion sleeve resilient material, in particular made of spring steel. The spring properties the expansion sleeve and so that the hold of the spread expansion sleeve with dynamic borehole extension are improved. Improve the spring properties of the expansion sleeve the anchoring of the expansion anchor according to the invention in a borehole with dynamic borehole enlargement.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to two in the drawing embodiments explained in more detail. It demonstrate:
Der
in
Der
Spreizkörper
Am
vorderen, durchmessergrößeren Ende geht
der Spreizkörper
Die
Spreizhülse
Mit
etwa 5 mm Abstand vom vorderen Rand weist die Spreizhülse
Die
Anzahl von zwei Längsschlitzen
Zur
Verankerung in einem nicht dargestellten Bohrloch in einem Ankergrund
aus beispielsweise Beton oder Mauerwerk wird der Spreizanker
Die
Bereiche der Spreizzungen
Da
sich die Längsschlitze
Um
die Neigung zum Kaltverschweißen
weiter zu verringern weist die Spreizhülse
Durch
ihren größeren Innendurchmesser
im Vergleich mit dem sie durchgreifenden Schaftabschnitt
In
dem in
Anstelle
von Ausformungen weist die Spreizhülse
Im Übrigen ist
die Spreizhülse
Die
Spreizhülse
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