DE102011001557A1 - Expansion anchor for fastening fixture to base portion, has internal thread for mounting attachment to base and shaft, in which bore is arranged with internal threads, where expansion anchor has expansion area - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Spreizanker mit einem Innengewinde mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an expansion anchor with an internal thread having the features of the preamble of claim 1.
Ein derartiger Spreizanker ist aus der Gebrauchsmusterschrift
Aufgabe der Erfindung ist, einen verbesserten Spreizanker mit Innengewinde vorzuschlagen.The object of the invention is to propose an improved expansion anchor with internal thread.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spreizanker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Spreizanker weist ein Innengewinde zur Befestigung eines Anbauteils an einem Untergrund auf. Das Innengewinde ist in einer Bohrung an einem Schaft des Spreizankers angeordnet und erstreckt sich insbesondere mittig und in axialer Richtung des Spreizankers. Der Spreizanker weist zudem einen Spreizbereich auf, an dem eine Spreizhülse axial verschiebbar angeordnet ist. Insbesondere weist der Spreizbereich einen konischen Spreizabschnitt auf, wobei sich der Querschnitt des Spreizabschnitts in Einbringrichtung vergrößert. Beispielsweise ist der Spreizabschnitt als kegelstumpfförmiger Spreizkonus ausgeführt. Um zur Vormontage einer Schraube die Tiefe zu begrenzen, bis zu der die Schraube in das Innengewinde eingeschraubt werden kann, ist in der Bohrung ein Abstandselement angeordnet, das unter Wirkung einer Druckkraft in axialer Richtung verkürzbar ist, so dass die Schraube zur Montage des Ankers weiter eingeschraubt werden kann. Um die Montagefreundlichkeit des Spreizankers zu verbessern, schlägt die Erfindung vor, dass das Abstandselement so gestaltet ist, dass es unter Wirkung der Druckkraft knickt und/oder bricht. Wird eine Schraube in das Innengewinde, insbesondere von Hand eingeschraubt, so stößt die Schraube mit ihrer Spitze am Abstandselement an, wenn die Schraube einen gewünschten Abstand von dem einbringseitig vorderen Ende der Bohrung aufweist. Der Spreizanker kann mit der eingesetzten Schraube in Durchsteckmontage in ein Bohrloch eingeführt werden, bis der Schraubenkopf am Anbauteil anliegt. Mit dem Abstandselement wird sichergestellt, dass die Schraube nicht vollständig in das Innengewinde eingeschraubt ist, so dass die Schraube zum Verspreizen des Spreizankers weiter in das Innengewinde eingeschraubt werden kann. Hierfür wird durch das Aufbringen eines Drehmoments auf die Schraube auf das Abstandselement eine axiale Druckkraft ausgeübt. Das Abstandselement ist unter der Wirkung der Druckkraft in axialer Richtung verkürzbar und es ist erfindungsgemäß derart gestaltet, dass es unter Wirkung der Druckkraft knickt und/oder bricht. Das geknickte Abstandelement verbleibt beziehungsweise die Teile des zerbrochenen Abstandselements verbleiben im vorderen Teil der Bohrung, wo sie das Eindrehen der Schraube nicht behindern. Zum Verspreizen des Spreizankers muss daher, nachdem die Schraube am Abstandselement anliegt, das Drehmoment auf die Schraube bis zum Knicken oder Brechen des Abstandselements erhöht werden. Nach dem Knicken oder Brechen des Abstandselements fällt das Drehmoment spürbar ab. Durch das Knicken und/oder Brechen verringert sich der Widerstand, den das Abstandselement der Schraube entgegensetzt. Die Schraube kann nach dem Knicken und/oder Brechen des Abstandselements ohne merklichen Widerstand weiter in das Innengewinde eingeschraubt werden. Erst durch das Spreizen der Spreizhülse steigt der Widerstand, der der Spreizanker dem Einschrauben der Schraube entgegensetzt wieder spürbar an. Der Anwender kann das Ansteigen des Drehmoments somit eindeutig dem ordnungsgemäßen Verspreizen des Spreizankers zuordnen. Dies führt zu einer gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Spreizanker erhöhten Prozesssicherheit.This object is achieved by an expansion anchor with the features of claim 1. The expansion anchor according to the invention has an internal thread for attachment of an attachment to a substrate. The internal thread is arranged in a bore on a shaft of the expansion anchor and extends in particular centrally and in the axial direction of the expansion anchor. The expansion anchor also has a spreading region, on which an expansion sleeve is arranged axially displaceable. In particular, the expansion region has a conical expansion section, the cross section of the expansion section increasing in the direction of insertion. For example, the expansion section is designed as a frusto-conical expansion cone. In order to limit the pre-assembly of a screw to the depth to which the screw can be screwed into the internal thread, a spacer element is arranged in the bore, which can be shortened under the action of a compressive force in the axial direction, so that the screw for mounting the armature on can be screwed. In order to improve the ease of assembly of the expansion anchor, the invention proposes that the spacer element is designed so that it kinks and / or breaks under the effect of the pressure force. If a screw is screwed into the internal thread, in particular by hand, so the screw abuts with its tip on the spacer when the screw has a desired distance from the insertion side front end of the bore. The expansion anchor can be inserted with the screw inserted through-hole into a hole until the screw head rests on the attachment. The spacer element ensures that the screw is not completely screwed into the internal thread, so that the screw can be screwed further into the internal thread to spread the expansion anchor. For this purpose, an axial compressive force is exerted on the spacer by the application of a torque on the screw. The spacer element can be shortened in the axial direction under the effect of the compressive force and, according to the invention, it is designed such that it kinks and / or breaks under the effect of the pressure force. The kinked spacer remains or the parts of the broken spacer remain in the front part of the hole, where they do not hinder the screwing of the screw. For spreading the expansion anchor, therefore, after the screw rests against the spacer, the torque on the screw must be increased until buckling or breaking of the spacer element. After bending or breaking the spacer, the torque drops noticeably. The buckling and / or breaking reduces the resistance that the spacer element of the screw opposes. The screw can be screwed after bending and / or breaking of the spacer element without noticeable resistance further into the internal thread. Only by spreading the expansion sleeve increases the resistance of the expansion anchor screwing the screw again noticeably on. The user can thus clearly associate the increase in torque with the proper spreading of the expansion anchor. This leads to increased process reliability compared to the expansion anchors known from the prior art.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spreizankers ist das Abstandselement als Ring ausgebildet. Ein ringförmiges Abstandselement ist in seiner Funktion sehr zuverlässig und zudem kostengünstig und einfach herstellbar. Insbesondere ist das Abstandselement, bevor es in die Bohrung eingeführt wird, kreisringförmig. Das ringförmige Abstandselement weist eine Öffnung auf, die insbesondere so orientiert ist, dass eine Flächennormale zu einer Ebene, die die Öffnung verschließt, im Wesentlichen normal zur Längsachse des Spreizankers steht. Beim Eindrehen einer Schraube wird das ringförmige Abstandselement durch die Drehbewegung der Schraube tordiert, wodurch sich die Form des Abstandselements von einem Ring zu einer „Acht” verändert, die auf Grund der Einschnürung auf eine Druckkraft instabil reagiert und relativ leicht ausknickt.In a preferred embodiment of the expansion anchor according to the invention, the spacer element is designed as a ring. An annular Distance element is very reliable in its function and also inexpensive and easy to produce. In particular, the spacer is annular before it is inserted into the bore. The annular spacer element has an opening, which is oriented in particular such that a surface normal to a plane which closes the opening is substantially normal to the longitudinal axis of the expansion anchor. When screwing a screw, the annular spacer is twisted by the rotational movement of the screw, which changes the shape of the spacer from a ring to an "eight", which reacts unstable due to the constriction to a compressive force and buckles relatively easily.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spreizankers weist ein Abstandselement mit einem stabförmigen Abschnitt auf, der im Wesentlichen in axialer Richtung verläuft. Das Abstandselement kann den stabförmigen Abschnitt schon vor dem Einbringen in die Bohrung aufweisen. Alternativ kann der stabförmige Abschnitt erst durch eine Verformung beim Einbringen des Abstandselements in die Bohrung entstehen. Der im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufende stabförmige Abschnitt erleichtert das Knicken des Abstandselements, da der stabförmige Abschnitt als Knickstab wirkt, der so ausgelegt ist, dass er unter der Wirkung einer bestimmten Druckkraft in axialer Richtung ausknickt und versagt, wodurch das Abstandselement in axialer Richtung leicht zusammengedrückt werden kann. Durch die Verwendung eines stabförmigen Abschnitts am Abstandselement kann das Abstandselement auf einfache Weise so gestaltet werden, dass es unter einer bestimmten Druckkraft in axialer Richtung verkürzbar ist, wobei die erforderliche Druckkraft relativ genau vorgegeben werden kann.A further preferred embodiment of the expansion anchor according to the invention has a spacer element with a rod-shaped portion which extends substantially in the axial direction. The spacer element may have the rod-shaped portion even before being introduced into the bore. Alternatively, the rod-shaped portion can only be formed by a deformation when introducing the spacer into the bore. The substantially axially extending rod-shaped portion facilitates the buckling of the spacer, since the rod-shaped portion acts as a buckling bar, which is designed so that it buckles under the action of a certain compressive force in the axial direction and fails, whereby the spacer in the axial direction easily can be compressed. By using a rod-shaped section on the spacer, the spacer element can be designed in a simple manner so that it can be shortened under a certain compressive force in the axial direction, the required compressive force can be specified relatively accurately.
Vorzugsweise weist das Abstandselement eine Sollbruchstelle und/oder eine Sollknickstelle auf, die das Knicken und/oder Brechen des Abstandselements erleichtert. Insbesondere ist die Sollbruchstelle bzw. die Sollknickstelle in Form einer lokalen Querschnittsschwächung ausgeführt, beispielsweise in Form einer Einkerbung oder Einschnürung. Die Einschnürung ist beispielsweise an dem stabförmigen Abschnitt des Abstandselements angeordnet, was ein Knicken bzw. ein Brechen des stabförmigen Abschnitts erleichtert. Zusätzlich oder alternativ besteht das Abstandselement aus einem spröden Werkstoff, der unter einer Druckkraft schlagartig versagt und sich nur geringfügig elastisch verformt. Beispielsweise kann das Abstandselement aus einen faserverstärkten Kunststoff mit einem hohen Faseranteil bestehen.Preferably, the spacer element has a predetermined breaking point and / or a predetermined buckling point, which facilitates the buckling and / or breaking of the spacer element. In particular, the predetermined breaking point or the predetermined bending point is designed in the form of a local cross-sectional weakening, for example in the form of a notch or constriction. The constriction is arranged, for example, on the rod-shaped portion of the spacer, which facilitates buckling or breaking of the rod-shaped portion. Additionally or alternatively, the spacer element consists of a brittle material which abruptly fails under a compressive force and deforms only slightly elastically. For example, the spacer may consist of a fiber-reinforced plastic with a high fiber content.
Weiterhin ist bevorzugt, dass das Abstandselement in der Bohrung klemmend angeordnet ist. Insbesondere weist das Abstandselement einen Durchmesser auf, der zumindest lokal größer ist, als der Innendurchmesser der Bohrung. Weicht der Querschnitt des Abstandselements lokal oder ganz von einem kreisförmigen Querschnitt ab, so ist mit Durchmesser der Durchmesser eines den Querschnitt des Abstandselements umschreibenden Umkreises zu verstehen. Beispielsweise weist ein als Ring ausgebildetes Abstandselement Übermaß gegenüber dem Durchmesser der Bohrung mit dem Innengewinde auf. Wird das kreisringförmige Abstandselement in die Bohrung eingeführt, so wird es in radialer Richtung gedrückt, so dass es die Form einer Ellipse annimmt und elastisch klemmend in der Bohrung gehalten wird.Furthermore, it is preferred that the spacer element is arranged clamped in the bore. In particular, the spacer element has a diameter which is at least locally larger than the inner diameter of the bore. If the cross section of the spacer deviates locally or entirely from a circular cross section, the diameter of the diameter of a circumference circumscribing the cross section of the spacer is to be understood. For example, has a spacer formed as a ring on the excess over the diameter of the bore with the internal thread. If the annular spacer inserted into the bore, so it is pressed in the radial direction, so that it assumes the shape of an ellipse and is elastically clamped in the bore.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den
Es zeigen:Show it:
In den
Der sich in der Vormontagestellung befindliche Spreizanker
Um das Knicken des Abstandselements
Weitere alternative Ausführungsformen des Abstandselements
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1011, 101
- Spreizankerexpansion anchor
- 22
- Anbauteilattachment
- 33
- Schraubescrew
- 44
- Untergrundunderground
- 55
- Schaftshaft
- 66
- Bohrungdrilling
- 77
- Innengewindeinner thread
- 88th
- Spreizbereichexpansion area
- 99
- konischer Spreizabschnittconical expansion section
- 1010
- Spreizhülseexpansion sleeve
- 11, 21, 31, 41, 51, 6111, 21, 31, 41, 51, 61
- Abstandselementspacer
- 1212
-
Öffnung des Abstandselements
11 Opening of thespacer element 11 - 13, 23, 33, 43, 53, 6313, 23, 33, 43, 53, 63
- stabförmiger Abschnittrod-shaped section
- 1414
- Bohrlochwell
- 1515
- BundFederation
- 1616
- Einschnürungconstriction
- 1717
- zylinderförmige Scheibecylindrical disc
- 28, 38, 58, 6828, 38, 58, 68
- QuerschnittsschwächungCross-sectional weakening
- 1919
- Spitzetop
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 20303806 U1 [0002] DE 20303806 U1 [0002]
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DE102014100775A1 (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-23 | Leonhardt, Andrä Und Partner Beratende Ingenieure Vbi Ag | Fastening means for fastening a component to a supporting structure |
CN108397460A (en) * | 2018-03-27 | 2018-08-14 | 芜湖天梦信息科技有限公司 | A kind of expansion fixing piece |
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---|---|---|---|---|
DE20303806U1 (en) | 2003-03-11 | 2004-07-22 | Fischerwerke Artur Fischer Gmbh & Co. Kg | Expansion anchor made of metal |
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