DE102019118037A1

DE102019118037A1 - Gewindeschaft mit Mutter und Drehmomentelement, Spreizanker und Verfahren zum Verankern eines Spreizankers

Info

Publication number: DE102019118037A1
Application number: DE102019118037.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Linka; Jürgen Schäuffele
Original assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2019-07-04
Filing date: 2019-07-04
Publication date: 2021-01-07

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spreizanker (1), der durch Aufschrauben einer Mutter (8) aufspreizbar ist. Auf der Mutter (8) ist ein Drehmomentelement (9) aus Kunststoff angeordnet, das ein auf die Mutter (8) übertragbares Drehmoment begrenzt. Das Drehmomentelement (9) weist einen Ring (17) auf, der beim Aufschrauben der Mutter (8) auf einen Gewindeschaft (2) des Spreizankers (1) vom Drehmomentelement (9) abgerissen wird und klemmend auf dem Gewindeschaft (2) verbleibt, wodurch erkennbar ist, dass die Mutter (8) mit dem Drehmomentelement (9) auf den Gewindeschaft (2) des Spreizankers (1) aufgeschraubt worden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gewindeschaft mit einer aufgeschraubten Mutter und mit einem an der Mutter angeordneten Drehmomentelement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, einen Spreizanker mit einem solchen Gewindeschaft mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Verfahren zum Verankern eines den Gewindeschaft aufweisenden Spreizankers mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 9.
Die Patentanmeldung EP 1 353 080 A1 offenbart einen Spreizanker, der durch Aufschrauben und Festziehen einer Mutter auf einen Gewindeschaft aufspreizbar und dadurch in einem Ankerloch verankerbar ist, wobei „Verankern“ eine Befestigung des Spreizankers in dem Ankerloch durch das Aufspreizen des Spreizankers meint. Dabei wird die Mutter mit einem für den Spreizanker festgelegten, begrenzten Drehmoment angezogen, um zu gewährleisten, dass der Spreizanker planmäßig aufgespreizt ist. Das festgelegte Drehmoment kann als Solldrehmoment aufgefasst werden, mit dem die Mutter des Spreizankers auf den Gewindeschaft aufgeschraubt und festgezogen werden muss, um eine planmäßige Funktion des Spreizankers zu gewährleisten. Auf der Mutter ist ein ringförmiges Drehmomentelement angeordnet, das an einem Ende einen radial nach innen stehenden Flansch mit einem Mittelloch für einen Durchtritt des Gewindeschafts aufweist. Außen weist das Drehmomentelement einen Sechskant als Werkzeugsitz zu einem durch Formschluss drehfesten Ansetzen eines Drehwerkzeugs wie beispielsweise eines Gabelschlüssels, Ringschlüssels oder einer Stecknuss auf. Innen ist das Drehmomentelement kreisrund, beziehungsweise zylindrisch, und weist beiderseits jeder Ecke der Mutter zylinderförmige Scherelemente auf, die ein begrenztes Drehmoment von dem Drehmomentelement auf die Mutter übertragen und bei Überschreiten des begrenzten Drehmoments abscheren. Dadurch ist ein Festziehen der Mutter mit einem durch das Abscheren der Scherelemente festgelegten Drehmoment möglich.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Gewindeschaft mit einer aufgeschraubten Mutter und einem Drehmomentelement vorzuschlagen, das ein begrenztes, festgelegtes, also vordefiniertes Drehmoment, auf die Mutter überträgt und das seine Verwendung beim Festziehen der Mutter anzeigt. Weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen Spreizanker mit einem solchen Gewindeschaft und ein Verfahren zum Verankern des Spreizankers in einem Ankerloch vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 8 und 9 gelöst. Der erfindungsgemäße Gewindeschaft weist eine aufgeschraubte oder eine aufschraubbare Mutter auf, an der ein Drehmomentelement angeordnet ist, das ein begrenztes, festgelegtes, also vordefiniertes Drehmoment auf die Mutter überträgt. Das festgelegte Drehmoment entspricht insbesondere dem Solldrehmoment einer Befestigungsanordnung, beispielsweise einer Schraubverbindung oder einer Befestigungsanordnung mit einem Spreizanker. Das festgelegte Drehmoment ist insbesondere auf einen Spreizanker abgestimmt, so dass der Spreizanker durch Aufschrauben der Mutter mit dem Drehmomentelement auf einen Gewindeschaft des Spreizankers und Anziehen der Mutter mit dem festgelegten Drehmoment planmäßig aufgespreizt und somit in einem Ankerloch sicher verankert wird.
Der Gewindeschaft kann ein über seine axiale Länge durchgehendes Gewinde oder ein Gewinde auf einem Teil seiner Länge aufweisen.
Eine Drehmomentübertragungseinrichtung des Drehmomentelements kann wie im Stand der Technik oder grundsätzlich in beliebiger Weise ausgebildet sein. Beispielsweise ist das Drehmomentelement ringförmig oder kappenförmig ausgebildet und auf die Mutter aufgesetzt.
Erfindungsgemäß weist das Drehmomentelement ein Markierelement auf, das beim Aufschrauben der Mutter auf den Gewindeschaft von dem Gewindeschaft gegenüber einem Grundkörper des Drehmomentelements bewegt wird, wenn der Gewindeschaft beim Aufschrauben der Mutter durch die Mutter durchtritt. Insbesondere wird das Markierelement axial, also in Richtung der Längsachse des Gewindeschafts vom Grundkörper wegbewegt. Die „Längsachse“ verläuft dabei in der Richtung des Gewindeschafts, in die die Mutter auf den Gewindeschaft aufgeschraubt oder vom Gewindeschaft abgeschraubt wird. Insbesondere trennt der durch die Mutter durchtretende Gewindeschaft das Markierelement von dem Grundkörper. Der Grundkörper kann an sich ein beliebiges anderes Element als das Markierelement des Drehmomentelements sein. Daran, dass das Markierelement nach dem Erreichen des festgelegten, begrenzten Drehmoments eine andere Lage in Bezug zum Grundkörper des Drehmomentelements aufweist als ursprünglich, beispielsweise dadurch, dass das Markierelement vom Grundkörper getrennt ist, ist auch dann erkennbar, dass die Mutter mit dem Drehmomentelement auf den Gewindeschaft geschraubt worden ist, wenn der Grundkörper nach dem Anziehen der Mutter auf das festgelegte Drehmoment von der Mutter entfernt wird, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Vorzugsweise ist das Drehmomentelement so ausgebildet, dass sich die Mutter nur mittels des Drehmomentelements drehen lässt, wenn das Drehmomentelement in vorgesehener Weise an der Mutter angeordnet ist. Beispielsweise kann das Drehmomentelement als den Vierkant oder Sechskant einer Mutter umschließender Ring oder als auf die Mutter aufgesetzte und ihren Vierkant oder Sechskant umschließende Kappe ausgebildet sein.
Das erfindungsgemäße Drehmomentelement ist ein Drehmomentbegrenzer und Markierer oder Marker: Es begrenzt das auf die Mutter übertragbare Drehmoment auf das Solldrehmoment und zeigt an, dass die Mutter mit dem Drehmomentelement auf den Gewindeschaft geschraubt worden ist.
Das Markierelement ist vorzugsweise über eine Sollbruchstelle mit dem Grundkörper des Drehmomentelements verbunden und wird von dem beim Aufschrauben der Mutter durch die Mutter durchtretenden Gewindeschaft an der Sollbruchstelle vom Grundkörper des Drehmomentelements getrennt.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Markierelement in einen gedachten Hüllzylinder eines Gewindelochs der Mutter ragt, wenn das Drehmomentelement in vorgesehener Weise an der Mutter angeordnet ist. Dabei verläuft die Höhe des gedachten Hüllzylinders parallel zur Längsachse des Gewindeschafts und koaxial zur Mutter, das heißt, die Mantelfläche des gedachten Zylinders umschließt die Längsachse des Gewindeschafts in Umfangsrichtung. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist das Markierelement so an der Mutter angeordnet, dass der Gewindeschaft gegen das Markierelement stößt, wenn er beim Aufschrauben der Mutter durch die Mutter durchtritt. Das Markierelement bewegt sich dabei in Bezug zum Grundkörper des Drehmomentelements axial, wenn der Grundkörper an der Mutter verbleibt. Beispielsweise trennt der Gewindeschaft das Markierelement vom Grundkörper, wenn der Gewindeschaft durch die Mutter durchtritt.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Markierelement des Drehmomentelements eine Befestigungseinrichtung aufweist, die das Markierelement mit dem Gewindeschaft verbindet, wenn der Gewindeschaft beim Aufschrauben der Mutter durch die Mutter durchtritt und das Markierelement gegenüber dem Grundkörper bewegt, beispielsweise das Markierelement vom Grundkörper trennt. Die Befestigungseinrichtung ist so angeordnet, dass sie sich von selbst mit dem Gewindeschaft verbindet, wenn dieser durch die Mutter durchtritt und das Markierelement gegenüber dem Grundkörper bewegt. Nach dem Aufschrauben der Mutter auf den Gewindeschaft und dem Festziehen der Mutter verbleibt das Markierelement bei dieser Ausgestaltung der Erfindung auch dann fest am Gewindeschaft, wenn der Grundkörper des Drehmomentelements von der Mutter entfernt wird oder sich von der Mutter löst. Dadurch ist erkennbar, dass die Mutter mit dem Drehmomentelement auf den Gewindeschaft geschraubt worden ist.
Beispielsweise weist die Befestigungseinrichtung eine Klammer, einen Ring oder eine Kappe auf, in die/den der Gewindeschaft eintritt oder durch die/den der Gewindeschaft durchtritt, nachdem er durch die Mutter durchgetreten ist. Die Klammer, der Ring oder die Kappe weist ein Untermaß zu einem Außendurchmesser eines Gewindes des Gewindeschafts oder zu einem gewindelosen Abschnitt des Gewindeschafts auf, so dass sie/er auf dem Gewindeschaft klemmt und das Markierelement auf diese Weise mit dem Gewindeschaft verbindet, wenn der Gewindeschaft in oder durch die Klammer, den Ring oder die Kappe ein- oder durchtritt. Die Klammer, der Ring oder die Kappe selbst kann das Markierelement bilden. „Untermaß“ bedeutet, dass ein Innendurchmesser oder eine lichte Innenweite der Klammer, des Rings oder der Kappe um so viel kleiner als der Außendurchmesser des Gewindes oder des gewindelosen Abschnitts des Gewindeschafts ist, dass der Gewindeschaft in oder durch die Klammer, den Ring oder die Kappe ein- oder durchtreten kann und die Klammer, der Ring oder die Kappe dann klemmend auf dem Gewindeschaft hält.
Zur Ausbildung der Drehmomentübertragungseinrichtung, die das begrenzte und festgelegte Drehmoment, also das Solldrehmoment, von dem Drehmomentelement beziehungsweise von dessen Grundkörper auf eine Mehrkantmutter überträgt, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung ein Drehmomentelement vor, das einen Innenmehrkant mit gleich vielen Ecken wie die als Mehrkantmutter ausgebildete Mutter aufweist. Der Innenmehrkant weist Aussparungen auf, die Taschen in den von einer Innenecke in Richtung einer benachbarten Innenecke des Innenmehrkants erstreckenden Flächen bilden. Die Taschen erstrecken sich insbesondere parallel und normal zu den Flächen des Innenmehrkants. Beispielsweise erstrecken sich die Aussparungen bis ungefähr zu einer Mitte zwischen zwei benachbarten Innenecken. Die Aussparungen geben den Ecken der Mutter einen Freiraum, in die die Ecken der Mutter eintreten, wenn das begrenzte Drehmoment zwischen dem Drehmomentelement und der Mutter überschritten wird und sich das Drehmomentelement auf der Mutter dreht. Dabei verformen die Ecken der Mutter das Drehmomentelement so, dass die Ecken der Mutter in die Aussparungen eintreten, derart, dass das Drehmomentelement beim Erreichen des Solldrehmoments über die Mutter überdreht, also um die Längsachse frei drehbar ist, ohne die Mutter mitzudrehen.
Vorzugsweise weist das Drehmomentelement, insbesondere sein Grundkörper, einen Werkzeugsitz zu einem durch Formschluss drehfesten Ansetzen eines Drehwerkzeugs auf. Der Werkzeugsitz kann beispielsweise ein Mehrkant sein, an dem ein Gabelschlüssel, Ringsschlüssel oder eine Stecknuss angesetzt werden kann, um das Drehmomentelement und über das Drehmomentelement die Mutter zu drehen. Wird das begrenzte Drehmoment, also das Solldrehmoment überschritten, dreht sich das Drehmomentelement weiter ohne die Mutter weiter zu drehen. Das Drehmomentelement beziehungsweise sein Grundkörper kann gleich viele Ecken oder eine andere Anzahl Ecken als die Mutter aufweisen, sofern die Mutter eine Mehrkantmutter ist. Die Erfindung ist nicht auf Mehrkantmuttern beschränkt.
Der erfindungsgemäße Spreizanker nach Anspruch 8 weist einen Gewindeschaft auf, auf den eine Mutter aufgeschraubt oder aufschraubbar ist, an der ein Drehmomentelement der vorstehend erläuterten Art angeordnet ist. Das Drehmomentelement und die Mutter sind derart ausgestaltet, dass mit dem Drehmomentelement ein begrenztes Drehmoment auf die Mutter übertragen werden kann. Das begrenzte Drehmoment entspricht dem Drehmoment, das planmäßig auf die Mutter des Spreizankers aufgebracht werden muss, um eine sichere und planmäßige Verankerung des Spreizankers in einem Ankerloch zu gewährleisten.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 ist zum Verankern eines Spreizankers vorgesehen, der einen Gewindeschaft aufweist, auf den eine Mutter aufgeschraubt ist oder aufgeschraubt wird, an der das vorstehend erläuterte Drehmomentelement angeordnet ist. Der Spreizanker ist durch Aufschrauben und Festziehen der Mutter auf den Gewindeschaft aufspreizbar und durch Aufspreizen in einem Ankerloch verankerbar. Beispielsweise weist der Gewindeschaft einen Spreizkonus auf, auf dem eine Spreizhülse angeordnet ist, in die der Spreizkonus beim Aufschrauben und Festziehen der Mutter auf den Gewindeschaft eingezogen wird und die Spreizhülse aufspreizt. Das Verfahren sieht vor, den nicht aufgespreiztem Spreizanker in das Ankerloch einzubringen, so dass ein ein Gewinde aufweisender Abschnitt des Gewindeschafts aus dem Ankerloch vorsteht. Auf das Gewinde ist oder wird die Mutter aufgeschraubt, an der das erfindungsgemäße Drehmomentelement angeordnet ist. Über das Drehmomentelement wird die Mutter auf den Gewindeschaft aufgeschraubt und festgezogen, bis das begrenzte Drehmoment, das die Drehmomentübertragungseinrichtung des Drehmomentelements auf die Mutter überträgt, erreicht und überschritten ist. Anschließend dreht sich die Mutter nicht mehr weiter. Der beim Aufschrauben der Mutter durch die Mutter durchtretende Gewindeschaft bewegt das Markierelement des Drehmomentelements in Bezug auf den Grundkörper des Drehmomentelements, vorzugsweise trennt der Gewindeschaft das Markierelement vom Grundkörper, wodurch erkennbar ist, dass die Mutter mit dem Drehmomentelement auf den Gewindeschaft des Spreizankers geschraubt worden ist. Vorzugsweise verbleibt das Markierelement am Gewindeschaft, so dass das Aufschrauben der Mutter mit dem Drehmomentelement auch dann noch erkennbar ist, wenn der Grundkörper des Drehmomentelements von der Mutter entfernt wird oder sich von der Mutter löst.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, Ausführungen und Ausgestaltungen der Erfindung, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in einer Figur gezeichneten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen oder gezeichneten Kombination, sondern auch in grundsätzlich beliebigen anderen Kombinationen oder aber einzeln verwendbar. Es sind Ausführungen der Erfindung möglich, die nicht alle Merkmale eines abhängigen Anspruchs aufweisen. Auch können einzelne Merkmale eines Anspruchs durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden. Ausführungen der Erfindung, die nicht alle Merkmale des oder der Ausführungsbeispiele, sondern einen grundsätzlich beliebigen Teil der gekennzeichneten Merkmale eines Ausführungsbeispiels gegebenenfalls in Kombination mit einem, mehreren oder allen Merkmalen eines oder mehrerer weiterer Ausführungsbeispiele aufweisen, sind möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

1 einen Spreizanker mit einem Gewindeschaft gemäß der Erfindung in Ansicht;
2 ein erfindungsgemäßes Drehmomentelement des Spreizankers in einer perspektivischen Darstellung mit Blick auf eine Unterseite;
3 eine Stirnansicht des Drehmomentelements aus 2 von unten; und
4 einen Achsschnitt des Drehmomentelements aus 3 und 4.

Der in 1 dargestellte, erfindungsgemäße Spreizanker 1 weist einen Gewindeschaft 2 mit einem ein Gewinde 3 aufweisenden Abschnitt und einem Spreizkonus 4 an einem Ende auf. Auf einem gewindelosen Abschnitt des Gewindeschafts 2 zwischen dem Gewinde 3 und dem Spreizkonus 4 ist eine Spreizhülse 5 angeordnet, die durch Aufschieben auf den Spreizkonus 4 beziehungsweise umgekehrt durch Einziehen des Spreizkonus 4 in die Spreizhülse 5 aufspreizbar ist. Die Spreizhülse 5 weist über ihren Umfang verteilte Längsschlitze 6 auf, die an einem dem Spreizkonus 4 zugewandten Ende offen sind und die mit etwas Abstand vor einem gegenüberliegenden anderen Ende der Spreizhülse 5 enden. Die Längsschlitze 6 ermöglichen das Aufspreizen der Spreizhülse 5.
An einem dem Spreizkonus 4 fernen Ende weist der Gewindeschaft 2 einen kurzen gewindelosen Schaftabschnitt 7 als Einschlagzapfen zum Einschlagen des Spreizankers 1 in ein Ankerloch (nicht dargestellt) auf. Der Durchmesser dieses Schaftabschnitts 7 ist kleiner als ein Außendurchmesser des Gewindes 3 und im Ausführungsbeispiel kleiner als ein Kerndurchmesser des Gewindes 3 des Gewindeschafts 2.
Auf das Gewinde 3 des Gewindeschafts 2 ist eine Mutter 8, im Ausführungsbeispiel eine Sechskantmutter, geschraubt. An der Mutter 8 ist ein erfindungsgemäßes Drehmomentelement 9 angeordnet beziehungsweise es ist auf die Mutter 8 aufgesteckt. Das in den 2 bis 4 als Einzelteil dargestellte Drehmomentelement 9 besteht im Ausführungsbeispiel aus Kunststoff und ist im Spritzgussverfahren hergestellt.
Das Drehmomentelement 9 weist einen ringförmigen Grundkörper 10 mit einem Innenmehrkant 11 und einem Außenmehrkant 12 auf. Der Innenmehrkant 11 weist so viele Innenecken 22 wie die Mutter 8 Ecken hat und die gleiche Größe wie die Mutter 8 auf, so dass ein Drehmoment vom Grundkörper 10 des Drehmomentelements 9 auf die Mutter 8 übertragen werden kann.
Der Außenmehrkant 12 des Grundkörpers 10 des Drehmomentelements 9 weist im Ausführungsbeispiel ebenfalls sechs Ecken auf, was allerdings nicht zwingend ist. Der Außenmehrkant 12 bildet einen Werkzeugsitz 13 zu einem durch Formschluss drehfesten Ansetzen eines Drehwerkzeugs, wie beispielsweise eines Gabelschlüssels, eines Ringschlüssels oder einer Stecknuss zum Drehen des Drehmomentelements 9.
Der Innenmehrkant 11 des Grundkörpers 10 des Drehmomentelements 9 weist Aussparungen 14 auf, die Taschen in den sich von einer Innenecke 22a des Innenmehrkants 11 in Richtung einer benachbarten Innenecke 22b des Innenmehrkants 11 erstreckenden Flächen bilden. Die Flächen sind im Bereich der Aussparungen 14 in 3 gestrichelt dargestellt. Außerhalb der Aussparungen 14 liegt der Innenmehrkant 11 des Grundkörpers 10 des Drehmomentelements 9 flächig außen an der Mutter 8 an. Es liegen die Flächen des Innenmehrkants 11 abschnittsweise außen an der Mutter 8 an, die bei einem Aufschrauben und Festziehen der Mutter 8 auf das Gewinde 3 des Gewindeschafts 2 Normalkräfte zum Drehantrieb der Mutter 8 auf die Mutter 8 übertragen.
Eine elastische und/oder plastische Verformbarkeit des Grundkörpers 10 des Drehmomentelements 9 begrenzt ein vom Drehmomentelement 9 beziehungsweise von dessen Grundkörper 10 auf die Mutter 8 übertragbares Drehmoment. Die Aussparungen 14 des Innenmehrkants 11 unterstützen die Begrenzung des vom Drehmomentelement 9 beziehungsweise von dessen Grundkörper 10 auf die Mutter 8 übertragbaren Drehmoments, indem sie Freiraum für die Ecken der Mutter 8 bieten. Der Innenmehrkant 11 mit oder auch unabhängig von den Aussparungen 14 beziehungsweise der Grundkörper 10 des Drehmomentelements 9 bildet eine Drehmomentübertragungseinrichtung 15 des Drehmomentelements 9, durch die das begrenzte Drehmoment vom Grundkörper 10 des Drehmomentelements 9 auf die Mutter 8 übertragbar ist. Die Ringform und/oder die Mehrkantform des Drehmomentelements 9 beziehungsweise seines Grundkörpers 10 sind nicht zwingend für die Erfindung, andere Ausführungen sind möglich.
In den Aussparungen 14 weist der Grundkörper 10 des Drehmomentelements 9 achsparallele und im Querschnitt dreiecksförmige Rippen 16 auf, die außen an der Mutter 8 anliegen und das Drehmomentelement 9 drehfest gegen ein Rückdrehen entgegen der Drehrichtung beim Aufschrauben und Festziehen der Mutter 8 auf das Gewinde 3 des Gewindeschafts 2 auf der Mutter 8 halten.
Das Drehmomentelement 9 weist einen Ring 17 auf, der koaxial zum Grundkörper 10 an einem Stirnende des Grundkörpers 10 angeordnet und über dünne, radiale Stege 18 einstückig mit dem Grundkörper 10 verbunden ist. Die Stege 18 bilden Sollbruchstellen 19, an denen der Ring 17 vom Grundkörper 10 trennbar ist. Wie in 4 zu sehen, weist der Ring 17 im Ausführungsbeispiel einen L-förmigen Ringquerschnitt auf, was allerdings nicht zwingend für die Erfindung ist. Ein Innendurchmesser des Rings 17 ist wenig kleiner als der Durchmesser des gewindelosen Schaftabschnitts 7 am gewindeseitigen Ende des Gewindeschafts 2. Der Innendurchmesser des Rings 17 ist auch kleiner als ein Außendurchmesser des Gewindes 3 des Gewindeschafts 2, was bedeutet, dass der Ring 17 in einen gedachten Hüllzylinder eines Gewindelochs der Mutter 8 ragt. Der Hüllzylinder ist ein gedachter Zylinder koaxial zur Mutter 8 und mit einem Außendurchmesser, einem Innendurchmesser oder einem Durchmesser zwischen dem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser eines Gewindes der Mutter 8. Der Ring 17 ragt damit auch in einen gedachten Hüllzylinder des Gewindes 3 des Gewindeschafts 2. Dieser Hüllzylinder ist ein gedachter Zylinder koaxial zu dem in die Mutter 8 geschraubten Gewinde 3 mit einem Durchmesser, der so groß wie ein Außendurchmesser des Gewindes 3 ist.
Zu einer Verankerung, das heißt zu einer Befestigung in einem nicht dargestellten, insbesondere zylindrischen Ankerloch in einem Ankergrund aus beispielsweise Stein oder Beton, wird der Spreizanker 1 mit dem Spreizkonus 4 voraus in das Ankerloch eingebracht, so dass das Ende des Gewindeschafts 2 mit dem Gewinde 3 aus dem Ankergrund vorsteht und sich die Mutter 8 mit dem Drehmomentelement 9 außerhalb des Ankergrundes befindet. Vorzugsweise ist ein nicht dargestellter, mit dem Spreizanker 1 am Ankergrund zu befestigender Gegenstand zwischen der Mutter 8 und dem Ankergrund auf dem Gewindeschaft 2 des Spreizankers 1 angeordnet, wozu der zu befestigende Gegenstand ein Durchgangsloch aufweist, durch das der Gewindeschaft 2 hindurch geht.
Der Spreizanker 1 wird so tief in das Ankerloch eingebracht, bis die Mutter 8 an dem nicht dargestellten, zu befestigenden Gegenstand oder an dem Ankergrund anliegt. Durch Drehen des Drehmomentelements 9 an seinem Grundkörper 10 wird die Mutter 8 auf das Gewinde 3 des Gewindeschafts 2 geschraubt und festgezogen. Die Mutter 8 zieht den Gewindeschaft 2 ein kurzes Stück aus dem Ankerloch heraus und zieht über den Gewindeschaft 2 den Spreizkonus 4 in die Spreizhülse 5 ein, die dadurch im Ankerloch aufgespreizt wird und den Spreizanker 1 dadurch im Ankergrund befestigt, was auch als Verankern bezeichnet wird.
Das Festziehen der Mutter 8 endet, wenn das von der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 des Drehmomentelements 9 auf die Mutter 8 übertragbare, begrenzte Drehmoment erreicht oder überschritten wird; dann dreht sich das Drehmomentelement 9 auf der Mutter 8, ohne die Mutter 8 weiter zu drehen. Dieses begrenzte Drehmoment entspricht dem Solldrehmoment, mit dem der Spreizanker 1 angezogen werden muss, um eine planmäßige Verankerung im Ankerloch zu erreichen.
Wie erwähnt wird die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 von dem ringförmigen, im Ausführungsbeispiel aus Kunststoff bestehenden Grundkörper 10 mit dem Innenmehrkant 11 gebildet.
Beim Aufschrauben der Mutter 8 auf das Gewinde 3 des Gewindeschafts 2 tritt der Gewindeschaft 2 durch die Mutter 8 und durch den Ring 17 des Drehmomentelements 9 durch. Durch den etwas kleineren Innendurchmesser des Rings 17 als dem Durchmesser des gewindeloses Schaftabschnitts 7 an dem gewindeseitigen Ende des Gewindeschafts 2 wird der Ring 17 beim Einführen des gewindeloses Schaftabschnitts 7 etwas geweitet, so dass der Ring 17 klemmend auf dem gewindelosen Schaftabschnitt 7 hält. Das Gewinde 3, das einen größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Rings 17 aufweist, stößt gegen den Ring 17 und trennt den Ring 17 vom Grundkörper 10 des Drehmomentelements 9, indem es die Stege 18 zerreißt, die Sollbruchstellen 19 bilden, wenn der Gewindeschaft 2 durch den Grundkörper 10 des Drehmomentelements 9 durchtritt. Allgemein ausgedrückt, ändert der Ring 17 seine Lage in Bezug zum Grundkörper 10 des Drehmomentelements 9, da der Grundkörper 10 beim Aufdrehen auf das Gewinde 3 axial vom abgetrennten Ring 17 weg bewegt wird.
Durch das Untermaß hält der Ring 17 klemmend auf dem gewindelosen Schaftabschnitt 7 oder allgemein auf dem Gewindeschaft 2, wodurch erkennbar ist, dass die Mutter 8 mit dem Drehmomentelement 9 auf den Gewindeschaft 2 geschraubt worden ist, auch wenn der Grundkörper 10 des Drehmomentelements 9 später von der Mutter 8 entfernt wird oder sich von der Mutter 8 löst. Der Ring 17 bildet ein Markierelement 20, das durch seinen klemmenden Halt auf dem gewindelosen Schaftabschnitt 7 das Aufschrauben der Mutter 8 auf den Gewindeschaft 2 mit dem Drehmomentelement 9 anzeigt. Zugleich bildet der Ring 17 eine Befestigungseinrichtung 21, die den Ring 17 und damit das Markierelement 20 klemmend auf dem gewindelosen Schaftabschnitt 7 oder allgemein auf dem Gewindeschaft 2 hält.
Bezugszeichenliste

1: Spreizanker
2: Gewindeschaft
3: Gewinde
4: Spreizkonus
5: Spreizhülse
6: Längsschlitz
7: gewindeloser Schaftabschnitt
8: Mutter
9: Drehmomentelement
10: Grundkörper
11: Innenmehrkant
12: Außenmehrkant
13: Werkzeugsitz
14: Aussparung
15: Drehmomentübertragungseinrichtung
16: Rippe
17: Ring
18: Steg
19: Sollbruchstelle
20: Markierelement
21: Befestigungseinrichtung
22: Innenecke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1353080 A1 [0002]

Claims

Gewindeschaft (2) mit einer Mutter (8) und einem an der Mutter (8) angeordneten Drehmomentelement (9), das einen Grundkörper (10) und eine Drehmomentübertragungseinrichtung (15) aufweist, mit der ein begrenztes Drehmoment von dem Drehmomentelement (9) auf die Mutter (8) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentelement (9) ein Markierelement (20) aufweist, das bei einem Aufschrauben der Mutter (8) auf den Gewindeschaft (2) von dem die Mutter (8) durchtretenden Gewindeschaft (2) gegenüber dem Grundkörper (10) des Drehmomentelements (9) bewegt, insbesondere von dem Grundkörper (10) getrennt wird.
Gewindeschaft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Markierelement (20) über eine Sollbruchstelle (19) mit dem Grundkörper (10) des Drehmomentelements (9) verbunden ist.
Gewindeschaft nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Markierelement (20) des an der Mutter (8) angeordneten Drehmomentelements (9) in einen gedachten Hüllzylinder eines Gewindelochs der Mutter (8) ragt.
Gewindeschaft nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Markierelement (20) eine Befestigungseinrichtung (21) aufweist, die das Markierelement (20) mit dem Gewindeschaft (2) verbindet, wenn der Gewindeschaft (2) beim Aufschrauben der Mutter (8) durch die Mutter (8) durchtritt und das Markierelement (20) gegenüber dem Grundkörper (10) des Drehmomentelements (9) bewegt.
Gewindeschaft nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (21) des Markierelements (20) eine Klammer, einen Ring (17) oder eine Kappe aufweist, die/der koaxial zu der Mutter (8) angeordnet ist und die/der ein Untermaß in Bezug zu dem Gewindeschaft (2) aufweist.
Gewindeschaft nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungseinrichtung (15) des Drehmomentelements (9) einen Innenmehrkant (11) mit Ausparungen (14) aufweist, wobei die Ausparungen (14) Taschen in den sich von einer Innenecke (22) des Innenmehrkants (11) in Richtung einer benachbarten Innenecke (22) des Innenmehrkants (11) erstreckenden Flächen bilden.
Gewindeschaft nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentelement (9) einen Werkzeugsitz (13) zu einem durch Formschluss drehfesten Ansetzen eines Drehwerkzeugs zum Übertragen eines Drehmoments vom Drehwerkzeug auf das Drehmomentelement (9) aufweist.
Spreizanker (1) mit einem Gewindeschaft (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Verankern eines einen Gewindeschaft (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche aufweisenden Spreizankers (1) in einem Ankerloch in einem Ankergrund, der durch Aufschrauben und Festziehen der Mutter (8) auf den Gewindeschaft (2) aufspreizbar ist und der durch Aufspreizen in dem Ankerloch verankerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizanker (1) in das Ankerloch eingebracht wird, dass das Drehmomentelement (9) drehend zum Aufspreizen des Spreizankers (1) angetrieben wird, so dass das Drehmomentelement (9) über die Drehmomentübertragungseinrichtung (15) das begrenzte Drehmoment auf die Mutter (8) überträgt, dass die Mutter (8) durch den Drehantrieb des Drehmomentelements (9) auf den Gewindeschaft (2) des Spreizankers (1) geschraubt wird, so dass der Gewindeschaft (2) durch die Mutter (8) durchtritt und das Markierelement (20) gegenüber dem Grundkörper (10) des Drehmomentelements (9) bewegt, und dass die Mutter (8) festgezogen wird, wodurch der Spreizanker (1) im Ankerloch aufgespreizt und dadurch im Ankergrund verankert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Grundkörper (10) beim Erreichen des begrenzten Drehmoments von der Mutter (8) und von dem Markierelement (20) trennt.