-
Die Erfindung betrifft einen Bolzenanker, eine Anordnung und ein Verfahren zum Setzen eines Bolzenankers in einen Verankerungsgrund.
-
Ein Bolzenanker weist einen beispielsweise konusförmigen Spreizkörper und eine Spreizhülse auf, die durch Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse aufgespreizt werden kann. Der Spreizkörper kann einstückig an einen Bolzenabschnitt angestückt sein, auf dem die Spreizhülse aufgesetzt werden kann. Zur Verankerung des Spreizankers kann dieser mit dem Spreizkörper voraus in ein Setzloch in einem Verankerungsgrund eingebracht werden, wobei auch die Spreizhülse in das Setzloch eingeführt werden kann. Danach kann der Spreizkörper zurückgezogen werden, ohne dass die im Setzloch reibschlüssig angeordnete Spreizhülse das Setzloch verlässt. Der Spreizkörper kann durch die beschriebene Vorgehensweise in die Spreizhülse eingezogen werden, wodurch die Spreizhülse in radialer Richtung aufspreizt. Dies verankert den Bolzenanker im Bohrloch. An einem außerhalb des Verankerungsgrunds verbleibenden Abschnitts des Bolzenankers kann ein Gegenstand befestigt werden.
-
EP 1 807 629 B1 offenbart einen Spreizanker mit einem Spreizkörper und mit einer Spreizhülse, die durch Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse aufspreizbar ist, wobei die Spreizhülse an einem dem Spreizkörper zugewandten, vorderen Randabschnitt eine verringerte Wanddicke und ein verringertes Außenmaß aufweist. Durch die Schrägstellung der Spreizhülse an ihrem vorderen Randabschnitt wird die Spreizhülse beim Aufspreizen vom Spreizkörper mit einer Kante am vorderen Randabschnitt der Spreizhülse linienförmig gegen bzw. in die Bohrlochwandung gedrückt. Die linienförmige Anlage der Spreizhülse an der Bohrlochwandung ergibt eine hohe Spannung (Kraft pro Fläche), mit der der Spreizkörper die Spreizhülse gegen die Bohrlochwandung drückt. Die Spreizhülse wird an ihrem vorderen Randabschnitt in die Bohrlochwandung gedrückt, wodurch sie zusätzlich zu einem Reibschluss durch Formschluss in der Bohrlochwandung verankert ist.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bolzenanker bereitzustellen, der verschleißarm herstellbar und einsetzbar ist.
-
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
-
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Bolzenanker zum Setzen in einen Verankerungsgrund geschaffen, wobei der Bolzenanker einen Bolzenkörper mit einem Bolzenabschnitt und einem sich endseitig radial erweiternden Spreizkörper, und eine Spreizhülse aufweist, die auf dem Bolzenabschnitt derart montiert ist, dass die Spreizhülse durch Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse aufspreizbar ist, wobei ein dem Spreizkörper zugewandter vorderer Randabschnitt der Spreizhülse zumindest teilumfänglich (und insbesondere vollumfänglich) eine gegenüber einem rückseitigen Spreizhülsenabschnitt verringerte Wanddicke und ein gegenüber dem rückseitigen Spreizhülsenabschnitt verringertes Außenmaß aufweist und (insbesondere in einem gesetzten und/oder in einem nicht gesetzten Zustand) an einer Außenseite zum Vorderende der Spreizhülse hin radial nach innen (insbesondere stufenfrei) gekrümmt ist.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung bereitgestellt, die einen Verankerungsgrund mit einem Setzloch, und einen Bolzenanker mit den oben beschriebenen Merkmalen aufweist, der in dem Setzloch verankert ist, indem der Spreizkörper in dem Setzloch in die aufgespreizte Spreizhülse eingeführt ist und die Spreizhülse mantelseitig gegen eine das Setzloch begrenzende Wandung des Verankerungsgrunds drückt, ohne dass während eines Setzvorgangs eine Kante am Vorderende des Randabschnitts der Spreizhülse in die Wandung des Verankerungsgrunds eindringt (und insbesondere ohne Ausbilden einer umfänglichen linienhaften Berührung).
-
Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Setzen eines Bolzenankers mit den oben beschriebenen Merkmalen in einen Verankerungsgrund geschaffen, wobei das Verfahren ein Einführen des Bolzenkörpers in ein Setzloch in dem Verankerungsgrund, und nachfolgend ein Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse zum Aufspreizen der Spreizhülse zum mantelseitigen Drücken gegen eine das Setzloch begrenzende Wandung des Verankerungsgrunds aufweist, ohne dass beim Aufspreizen eine Kante am Vorderende des Randabschnitts der Spreizhülse in die Wandung des Verankerungsgrunds eindringt (und insbesondere ohne Ausbilden einer umfänglichen linienhaften Berührung).
-
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „Bolzenanker“ insbesondere eine in einem Setzloch eines Verankerungsgrunds verankerbare mehrteilige Befestigungsvorrichtung verstanden werden, die zumindest einen Bolzenkörper und eine darauf montierte Spreizhülse aufweist. Ein Bolzenanker kann in ein Setzloch eingeführt werden und dann durch eine axiale Relativverschiebung zwischen Bolzenkörper und Spreizhülse in eine Konfiguration überführt werden, in der die Spreizhülse durch Eindringen eines endseitig radial erweiterten Spreizkörpers des Bolzenkörpers in radialer Richtung expandiert wird. Dadurch kommt es zu einer Verklemmung zwischen Spreizhülse und einer Wandung des Verankerungsgrunds, wodurch der Bolzenanker in dem Verankerungsgrund gesetzt ist. An einem Bolzenanker kann ein Gegenstand befestigt werden, beispielsweise über ein Gewinde, einen Haken, eine Öse, etc., des Bolzenankers.
-
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „Bolzenkörper“ insbesondere ein stangenartiges oder im Wesentlichen kreiszylindrisches Bauteil verstanden werden, das zum Beispiel im Bereich eines Endes einen sich radial erweiternden Spreizkörper aufweist. Dieser kann sich anders ausgedrückt zu einem Bolzenabschnitt des Bolzenkörpers hin verjüngen. Zum Beispiel kann der Spreizkörper als Konus ausgebildet sein, der sich an den Bolzenabschnitt einstückig anschließen kann. An dem Bolzenabschnitt kann eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen eines Gegenstands an dem Bolzenanker und - im gesetzten Zustand - an dem Verankerungsgrund vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Bolzenkörper aus einem Draht gebildet sein, d.h. aus einem zum Beispiel zylindrischen Metallkörper, der zum Beispiel einen Durchmesser im Bereich zwischen 3 mm und 20 mm aufweisen kann. Ein solcher Draht kann beispielsweise mittels Kaltumformens umgearbeitet werden, um einen einstückigen Bolzenkörper zu bilden. Zum Beispiel kann ein solcher Draht in eine Bearbeitungsmaschine eingezogen werden, dort (zum Beispiel unter zumindest abschnittsweiser Reduzierung seines Durchmessers) bearbeitet werden und dann zum Ausbilden eines sich endseitig radial erweiternden Spreizkörpers aufgestaut werden. Optional kann ein Gewinde auf den prozessierten Drahtabschnitt aufgewalzt werden. Die verschiedenen Abschnitte des Bolzens oder Bolzenkörpers können zum Beispiel folgende sein: Einen Kopf des Bolzenkörpers bildet ein beispielsweise zylindrischer Teil am Ende eines Konus mit dem größten Durchmesser. An den Kopf schließt sich der Konus oder ein anderer sich endseitig hin erweiternder Spreizkörper an. An einen solchen Konus kann sich wiederum ein als Hals bezeichneter Abschnitt anschließen, welcher der Abschnitt mit dem kleinsten Durchmesser das Bolzenkörpers sein kann. Die Spreizhülse kann an dem Hals montiert sein. Rückseitig kann sich an den Hals eine Schulter (auch als Stützschulter bezeichnet) anschließen, an der sich die Spreizhülse abstützen kann. Rückseitig an die Schulter angrenzend kann ein gewindefreier Schaft oder Schaftabschnitt vorgesehen sein, an den sich wiederum ein Gewindeabschnitt anschließen kann.
-
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „Spreizhülse“ insbesondere ein im Wesentlichen hohlzylindrischer oder hülsenförmiger Körper verstanden werden, der zum Aufspreizen bei Ausüben einer radial nach außen gerichteten Kraft auf die Spreizhülse ausgebildet ist. Diese Kraft kann durch einen sich endseitig radial erweiterten Spreizkörper des Bolzenkörpers aufgebracht werden, wenn der Spreizkörper in ein axiales Durchgangsloch der Spreizhülse eingezogen wird. Um ein Aufspreizen der Spreizhülse zu erleichtern, kann diese in axialer Richtung durch ein oder mehrere axiale Schlitze gezielt mechanisch geschwächt bzw. in mehrere Spreizlamellen aufgeteilt werden, wobei einer der axialen Schlitze sich entlang der gesamten Erstreckung der Spreizhülse erstrecken kann und sich ein anderer axialer Schlitz entlang nur einer Teilerstreckung der Spreizhülse erstrecken kann. Eine solche Spreizhülse kann zum Beispiel aus einem Blechstreifen gefertigt werden, dessen vorderer Randabschnitt zum Beispiel mittels Umformens (zum Beispiel durch Pressen) oder mittels eines spanenden Materialabtrags lokal gedünnt werden kann. Der Blechstreifen kann zum Herstellen einer Spreizhülse zu einer im Wesentlichen hohlzylindrischen Form umgebogen werden.
-
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „vorderen Randabschnitt der Spreizhülse“ insbesondere ein umfänglicher Randbereich angrenzend an ein Vorderende der Spreizhülse verstanden werden, das im auf dem Bolzenkörper montierten Zustand der Spreizhülse dem sich endseitig radial erweiternden Spreizkörper zugewandt ist. Ein entsprechendes Vorderende bzw. eine entsprechende Vorderseite des Bolzenankers wird zum Setzen in ein Setzloch in einem Verankerungsgrund eingebracht, woraus die Bezeichnung Vorderseite bzw. Vorderende resultiert.
-
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „gegenüber einem rückseitigen Spreizhülsenabschnitt verringerten Wanddicke des vorderen Randabschnitts der Spreizhülse“ insbesondere eine Dünnung des vorderen Randabschnitts der Spreizhülse gegenüber einem verbleibenden Abschnitt der Spreizhülse verstanden werden, der dem sich endseitig radial erweiternden Spreizkörper abgewandt ist. Mit anderen Worten kann die Dicke der Wandung der Spreizhülse am vorderen Randabschnitt kleiner sein als am rückseitigen Spreizhülsenabschnitt.
-
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „gegenüber einem rückseitigen Spreizhülsenabschnitt verringerten Außenmaß“ insbesondere ein Außendurchmesser des vorderen Randabschnitts der Spreizhülse verstanden werden, der kleiner als ein Außendurchmesser des rückseitigen Spreizhülsenabschnitts der Spreizhülse sein kann. Anders ausgedrückt kann sich die Spreizhülse an ihrem vorderen Randabschnitt radial weniger weit nach außen erstrecken als am rückseitigen Spreizhülsenabschnitt.
-
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „an einer Außenseite zum Vorderende der Spreizhülse hin radial nach innen gekrümmten vorderen Randabschnitt“ insbesondere eine abschnittsweise oder durchgehende Krümmung verstanden werden, durch die der vordere Randabschnitt der Spreizhülse schräg nach innen gestellt ist. Der radial nach innen gekrümmte vordere Randabschnitt kann ohne Rechteckstufe ausgebildet sein. Die besagte Krümmung kann insbesondere abschnittsweise oder durchgehend eine konkave Krümmung sein. Durch die beschriebene Maßnahme kann das Vorderende der Spreizhülse, d.h. das Ende der Spreizhülse über den gesamten Umfang in axialer Richtung, von einer ein Setzloch in einem Verankerungsgrund begrenzenden Wandung des Verankerungsgrunds weggerichtet oder weggeführt werden, insbesondere davon abgewandt werden.
-
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „Spreizhülse, die mantelseitig gegen eine das Setzloch begrenzende Wandung des Verankerungsgrunds drückt, ohne dass eine Kante am Vorderende des Randabschnitts der Spreizhülse in die Wandung des Verankerungsgrunds eindringt“ insbesondere eine Geometrie der Spreizhülse in einem in einem Setzloch eines Verankerungsgrunds gesetzten Zustand verstanden werden, bei der eine Kante am Vorderende der Spreizhülse, d.h. am axialen Ende der gesamten Spreizhülse, vor einem formschlüssigen Eindringen (insbesondere Einpressen) in ein Inneres des Verankerungsgrunds bewahrt ist. Mit anderen Worten ist die Geometrie der Spreizhülse so gewählt, dass es beim Aufspreizen der Spreizhülse in einem Setzloch des Verankerungsgrunds zu keinem Einschneiden oder sonstigen materialverdrängenden Eindringen einer in Umfangsrichtung linienhaften Vorderkante der Spreizhülse kommt. Stattdessen wird die Verankerung des Bolzenankers im Setzloch des Verankerungsgrunds ganz überwiegend oder sogar vollständig durch eine kraftschlüssige bzw. reibschlüssige großflächige Druckanlage der Mantelfläche der Spreizhülse an der Wandung des Verankerungsgrunds bewirkt.
-
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Verankerungsgrund“ insbesondere ein zum Verankern des Bolzenankers geeigneter Verankerungsgrund verstanden werden, vorzugsweise aufweisend einen Betonbaustoff. Ein solcher Verankerungsgrund kann zum Beispiel eine Wand, insbesondere eine vertikale Wand, eine Decke und/oder eine Bodenplatte sein oder aufweisen. Weitere mögliche Materialien für einen solchen Verankerungsgrund sind insbesondere Holz oder Holzbaustoffe, oder aber auch Mauerwerksbaustoffe, Metall oder Kunststoffbauteile. Ferner kann ein solcher Verankerungsgrund auch ein beliebiger Kompositwerkstoff aus mehreren unterschiedlichen Materialkomponenten sein. Der Verankerungsgrund kann Hohlräume aufweisen oder kann massiv (d.h. von Hohlräumen frei) sein.
-
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Bolzenanker geschaffen, der in besonders verschleißarmer Weise gefertigt und in einem Verankerungsgrund verankert werden kann, indem ein sich endseitig radial erweiternder Spreizkörper eines Bolzenkörpers in eine speziell gestaltete Spreizhülse eingezogen wird. Hierbei wird ein vorderer Randabschnitt der Spreizhülse, der dem sich endseitig radial erweiterten Spreizkörper zugewandt ist und mit diesem zum Verspreizen funktionell in Wirkverbindung gebracht wird, nicht nur lokal an einer Außenseite gedünnt, sondern vorteilhaft zum axialen Vorderende der Spreizhülse hin radial nach innen gekrümmt, d.h. weg von der Setzlochwandung. Durch diese Formgebung wird gewährleistet, dass beim Aufspreizen der Spreizhülse der vordere Randabschnitt an einer Vorderkante keine mit hohem Krafteinsatz in den Verankerungsgrund einschneidende Anlagelinie an eine Wandung des Verankerungsgrunds bildet und somit nicht formschlüssig in die Wandung des Verankerungsgrunds eindringt. Wenn sich die Vorderkante der Spreizhülse in den Verankerungsgrund (insbesondere aus Beton) drückt, ist problematisch, dass dadurch radialer Druck auf die Innenseite des Vorderendes ausgeübt wird, wodurch sich dieses unerwünscht in den Spreizkörper eingraben kann. Dadurch kann die Relativbewegbarkeit zwischen Spreizhülse und Bolzenkörper gehemmt oder sogar verunmöglicht werden, was die Funktion des Bolzenankers beeinträchtigt. Durch das erfindungsgemäße nach innen Stellen des Vorderendes durch die außenseitige Krümmung hin zur Innenseite kann dieses unerwünschte Phänomen zuverlässig vermieden werden. Im eingebauten Zustand eines erfindungsgemäßen Bolzenankers ist es somit vorteilhaft, dass sich die Innenseite an der Vorderkante der Spreizhülse nicht in den zum Beispiel konusförmigen Spreizkörper eingräbt, d.h. Material des Spreizkörpers vor sich her schiebt. Die Geometrie eines erfindungsgemäßen Bolzenankers mit der radial nach innen gerichteten Krümmung des vorderen Randabschnitts der Spreizhülse mit seinem vorderseitig verringerten Außenmaß und seiner vorderseitig verringerten Wanddicke ist so konfiguriert, dass es gerade zu keinem Eindringen einer Kante am Vorderende der Spreizhülse in den Verankerungsgrund kommen kann. Eine ausgeprägte scharfe Kante als funktioneller Ausgangspunkt für ein unerwünschtes Eingraben der Spreizhülse in den Spreizkörper kann also erfindungsgemäß vermieden werden. Gleichzeitig kann eine zuverlässige mechanische Verbindung zwischen Bolzenanker und Verankerungsgrund sichergestellt werden. Dies wird insbesondere dadurch gewährleistet, dass beim Aufspreizen der Spreizhülse durch Einziehen des sich endseitig radial erweiterten Spreizkörpers in die Spreizhülse eine mantelseitige Anpressfläche der mit einer nach außen orientierten Expansionskraft beaufschlagten Spreizhülse an der Wandung in dem Verankerungsgrund erzeugt wird. Dadurch wird ein ausgeprägter Reibschluss zwischen der Mantelfläche der Spreizhülse und dem Verankerungsgrund generiert, wobei sich die Verankerungskraft mit Vorteil über eine größere Fläche hinweg erstreckt. Überdies hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass eine radial nach innen gekrümmte Außenseite eines vorderen Randabschnitts der Spreizhülse eine unerwünschte frühzeitige Beendigung eines Aufspreizvorgangs vermeidet, wie dies beim herkömmlichen nach außen Stellen eines vorderen Randabschnitts einer Spreizhülse durch das beschriebene Einschneiden in den Verankerungsgrund und ein dadurch gefördertes unerwünschtes Einfressen der Spreizhülse in den Spreizkörper vorkommen kann. Daher zeigt ein erfindungsgemäßer Bolzenanker auch ein besseres Nachspreizverhalten als ein eingangs beschriebener Bolzenanker mit sich in den konusförmigen Spreizkörper einfressendem inneren vorderen Randabschnitt. Darüber hinaus hat die radial nach innen orientierte Krümmung des vorderen Randabschnitts der Spreizhülse auch erhebliche fertigungstechnische Vorteile, da das Ausbilden einer solchen gekrümmten Fläche beim Prägen ein vorteilhaftes Fließverhalten des Materials zeigt. Indem der vordere Randabschnitt der Spreizhülse beim Fertigen radial nach innen gekrümmt wird, kann also eine hohe mechanische Robustheit des vorderen Randabschnitts der Spreizhülse sichergestellt werden. Zudem kann die beschriebene Fertigungstechnik vorteilhaft auch die Standzeit der Fertigungswerkzeuge, insbesondere deren Präger, erhöhen. Denn das vorteilhafte Fließverhalten des Materials der Spreizhülse führt auch zu einem geringeren Verschleiß der Fertigungswerkzeuge.
-
Im Weiteren werden zusätzliche exemplarische Ausführungsbeispiele des Bolzenankers, der Anordnung und des Verfahrens beschrieben.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der dem Spreizkörper zugewandte Randabschnitt der Spreizhülse gegenüber dem rückseitigen Spreizhülsenabschnitt gehärtet sein, insbesondere mittels Umformens, weiter insbesondere mittels Pressens. Durch das Umformen kommt es anschaulich zu einer Umordnung des Festkörpergefüges der Spreizhülse am vorderen Randabschnitt bzw. zu einer Materialverdichtung, wodurch sich die Festigkeit am vorderen Randabschnitt der Spreizhülse im Vergleich zum rückseitigen Spreizhülsenabschnitt erhöht. Dadurch kann die Robustheit des lokal gedünnten vorderen Randabschnitts der Spreizhülse erhöht werden, was deren Schutz vor Beschädigung beim Setzvorgang weiter verbessert.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der Randabschnitt der Spreizhülse an der Außenseite zum Vorderende der Spreizhülse hin entlang einer konkaven Trajektorie radial nach innen gekrümmt sein. Dies kann zum Beispiel entlang eines Kreisbogens, entlang eines Ellipsenbogens und/oder entlang eines Parabelbogens erfolgen. Die verrundete Außenkontur des vorderen Randabschnitts der Spreizhülse kann besonders vorteilhaft durch eine konkave Formgebung realisiert sein. Dies begünstigt das Fließverhalten des Materials beim Umformen, erhöht die Standzeit von Fertigungswerkzeugen und führt zu einer verschleißarmen Produktion von verschleißarmen Bolzenankern. Gleichzeitig kann durch eine konkave Formgebung an der Außenseite des vorderseitigen Randabschnitts der Spreizhülse ein Eindringen einer Vorderkante der Spreizhülse in den Verankerungsgrund vermieden werden, da durch die konkave Krümmung eine Vorderkante der Spreizhülse vom Verankerungsgrund weggeführt wird. Dadurch, dass die Außenseite der Vorderkante keinen oder nur einen geringen Druck von außen erfährt, herrscht auch nur ein geringer Druck auf der Innenseite, wodurch ein Eingraben der Vorderkante in den Spreizkörper verhindert wird.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Spreizhülse in ihrem rückseitigen Spreizhülsenabschnitt an der Außenseite eine in axialer Richtung geradlinige Formgebung aufweisen, von der aus die Formgebung an einem Knickpunkt zu dem radial nach innen gekrümmten Abschnitt überführt ist. Die in einer Seiten- bzw. Querschnittsansicht erkennbare geradlinige Formgebung entspricht einem im Wesentlichen zylindrischen Umfang des rückseitigen Spreizhülsenabschnitts.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Formgebung an dem Knickpunkt direkt (d.h. ohne Zwischenstruktur) in den radial nach innen gekrümmten Abschnitt übergehen. Der radial nach innen gekrümmte Abschnitt kann sich also unmittelbar ausgehend von dem Knickpunkt bis zu einer Vorderkante am vorderen Ende der Spreizhülse erstrecken. Eine solche Ausführungsform ist in 3 dargestellt.
-
Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann zwischen dem Knickpunkt und dem radial nach innen gekrümmten Abschnitt ein geradliniger Schrägabschnitt gebildet sein. Der geradlinige Abschnitt kann zur Feinjustage der mechanischen Eigenschaften der Spreizhülse gestaltet werden. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in 4 dargestellt.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Formgebung zwischen dem Knickpunkt und dem Vorderende der Spreizhülse stufenfrei sein, d.h. stetig gekrümmt. Eine solche stufenfreie Konfiguration ermöglicht ein vorteilhaftes Fließverhalten des Materials der Spreizhülse beim Umformen, insbesondere Pressen.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die an der Außenseite nach innen gerichtete Krümmung an einer Position am Vorderende der Spreizhülse einen gegenüber einer Axialrichtung zu einer Innenseite hin geneigten Tangentenwinkel aufweisen. Dadurch ist sichergestellt, dass die Spreizhülse an ihrem vorderen Ende radial nach innen gestellt ist, wodurch ein Eindringen einer Vorderkante der Spreizhülse in den Verankerungsgrund und dadurch eine Ausübung starken radialen Drucks der Spreizhülse auf den Spreizkörper verhindert werden kann. Dadurch kann wiederum ein unerwünschtes Einfressen der Spreizhülse in den Spreizkörper und folglich ein frühzeitiges Ende des Spreizvorgangs unterbunden werden.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der besagte Tangentenwinkel in einem Bereich von 1° bis 20°, insbesondere in einem Bereich von 3° bis 10°, liegen. In dem genannten Bereich von Tangentenwinkeln ist das Unterbinden des Einfressens des Vorderendes der Spreizhülse in den Spreizkörper zuverlässig vermieden und ist gleichzeitig eine übermäßige Umformung von Material beim Pressen entbehrlich.
-
Gemäß einem alternativen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die an der Außenseite nach innen gerichtete Krümmung an einer Position am Vorderende der Spreizhülse einen entlang einer Axialrichtung ausgerichteten Tangentenwinkel aufweisen. Anschaulich kann der radial nach innen gekrümmte Abschnitt der Spreizhülse an ihrem vorderen Ende in einem horizontalen Auslauf münden. Dies vermeidet ebenfalls ein Einschneiden einer Vorderkante der Spreizhülse in den angrenzenden Verankerungsgrund.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der vordere Randabschnitt der Spreizhülse am Vorderende eine zum Beispiel senkrechte oder zumindest im Wesentlichen senkrechte Stirnfläche aufweisen. Ein Fachmann wird verstehen, dass es beim Fertigen mittels Kaltumformens zu gewissen Abweichungen von einer exakt senkrechten Stirnfläche kommen kann. Da die Kante freigeformt werden kann, kann der zugehörige Winkel nicht exakt bestimmt sein. Anschaulich bildet dann die Zentralachse der Spreizhülse ein Lot auf die ringförmige senkrechte Stirnfläche.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der vordere Randabschnitt der Spreizhülse an einer Innenseite zum Vorderende der Spreizhülse hin radial zur Außenseite hin geneigt sein. Indem sich die Spreizhülse auch an ihrer Innenseite zu ihrem Vorderende hin verjüngt, kann ein kraftarmes Aufspreizen bei Einführen des sich endseitig radial erweiterten (vorzugsweise konischen) Spreizkörpers in die Spreizhülse gefördert werden.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Spreizhülse einstückig aus einem gebogenen, gestanzten und gepressten Blech gebildet sein. Dies erlaubt eine Herstellung der Spreizhülse mit besonders geringem Fertigungsaufwand.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Spreizhülse eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten Spreizlamellen aufweisen, die durch axiale Längsschlitze in der Spreizhülse gebildet oder abgegrenzt sein können. Beispielsweise kann die Spreizhülse in drei umfängliche Spreizlamellen aufgeteilt sein. Dadurch kann ein Aufspreizen der Spreizhülse erleichtert und in Umfangsrichtung gleichmäßig ermöglicht werden. Beispielsweise kann ein durchgehender axialer Längsschlitz durch Herstellen der Spreizhülse mittels Biegens eines Blechs gebildet werden, der sich zwischen einander gegenüberliegenden Seitenkanten des gebogenen Blechs ergibt. Weitere axiale Längsschlitze können sich nur über einen axialen Teilbereich der Spreizhülse hinweg erstrecken und können zum Beispiel durch Schneiden des Blechs in axialer Richtung ausgehend von dem Vorderende hergestellt werden.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der Bolzenkörper am Bolzenabschnitt eine Befestigungseinrichtung, insbesondere aufweisend ein Gewinde, zum Befestigen eines Gegenstands an dem Verankerungsgrund aufweisen. Auf dem Gewinde kann zum Beispiel eine Mutter (optional in Kombination mit einer Beilagscheibe) aufgeschraubt werden, um mittels des Bolzenankers einen zu befestigenden Gegenstand (zum Beispiel eine Platte) an dem Verankerungsgrund anzubringen. Die Befestigungseinrichtung kann aber auch anders gestaltet sein, zum Beispiel als Haken oder Öse an dem Bolzenabschnitt.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der vordere Randabschnitt der Spreizhülse an einer Innenseite kantenfrei sein, insbesondere bis zu einem axialen Vorderende der Spreizhülse konvex gekrümmt sein. Diese Geometrie des vorderen Randabschnitts der Spreizhülse an der Innenseite trägt zum Vermeiden eines unerwünschten Eingrabens der Innenseite des vorderen Randabschnitts der Spreizhülse in den Spreizkörper bei. Durch die konvexe Formgebung wird durch den vorderen Randabschnitt der Spreizhülse ein großflächiger Kontakt mit dem Spreizkörper bewirkt, was Kraftspitzen zwischen Spreizhülse und Spreizkörper entgegenwirkt.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der Bolzenanker ausgebildet sein, in einem in einem Setzloch des Verankerungsgrunds verankerten Zustand mit aufgespreizter Spreizhülse mit seiner Spreizhülse mantelseitig gegen eine das Setzloch begrenzende Wandung des Verankerungsgrunds zu drücken, ohne dass während eines Setzvorgangs eine Kante am Vorderende des Randabschnitts der Spreizhülse in die Wandung des Verankerungsgrunds eindringt. Dann kann die Verankerungskraft über eine größere Fläche verteilt werden, wodurch mechanische Spannungsspitzen vermieden werden können. Durch den lokal gedünnten vorderen Randabschnitt der Spreizhülse kann ein Einfressen in den Spreizkörper unterbunden werden, wodurch dieser vor Beschädigungen geschützt wird und ein einwandfreies Nachspreizverhalten des Bolzenankers gewährleistet wird. Zumindest während und direkt nach der Montage dringt eine Kante am Vorderende des Randabschnitts der Spreizhülse nicht in die Wandung des Verankerungsgrunds ein. Bei einer späteren zusätzlichen Belastung bzw. bei einem späteren Nachspreizen kann das Vorderende ggf. in den Verankerungsgrund eindringen.
-
Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die folgenden Figuren detailliert beschrieben.
- 1 zeigt eine kombinierte Seiten- und Schnitt-Ansicht eines in einen Verankerungsgrund gesetzten Bolzenankers gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 2 zeigt ein Detail eines Vorderrands einer Spreizhülse des Bolzenankers gemäß 1 zwischen einem Spreizkörper des Bolzenankers und dem Verankerungsgrund.
- 3 zeigt einen vorderen Randabschnitt einer Spreizhülse eines Bolzenankers gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 4 zeigt einen vorderen Randabschnitt einer Spreizhülse eines Bolzenankers gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 5 zeigt eine Geometrie an einem vorderen Randabschnitt einer Spreizhülse eines Bolzenankers gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 6 zeigt einen vorderen Abschnitt einer Spreizhülse eines Bolzenankers gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
-
Bevor bezugnehmend auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, sollen noch einige allgemeine Aspekte von Ausführungsbeispielen der Erfindung erläutert werden.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Bolzenanker mit einer Spreizhülse geschaffen, deren vorderer Randabschnitt eine lokal verringerte Wanddicke und ein lokal verringertes Außenmaß aufweist und an einer Außenseite zum vorderen Ende der Spreizhülse hin radial nach innen gekrümmt ist. Dadurch kann es beim Aufspreizen der Spreizhülse zu einem mantelflächigen reib- bzw. kraftschlüssigen Anliegen der Spreizhülse an einer Wandung des Verankerungsgrunds kommen, ohne dass eine Kante am vorderen Ende des Randabschnitts der Spreizhülse formschlüssig in die Wandung des Verankerungsgrunds einschneidet oder dort verkeilt. Anschaulich kann somit die reduzierte Blechdicke an der Spitze der Spreizhülse so gewählt werden, dass nach dem Verspreizen (d.h. nach dem Aufbringen eines Installationsdrehmoments) kein radialer Druck auf die äußerste Spitze der Spreizhülse ausgeübt wird. Dies verhindert vorteilhaft, dass sich die Spreizhülse in den vorzugsweise als Konus ausgebildeten endseitig radial erweiterten Spreizkörper des Bolzenankers eingräbt, wodurch ein Nachspreizen nicht mehr gewährleistet werden könnte. Der vordere Randabschnitt der erfindungsgemäßen Spreizhülse wird also gerade nicht schräg nach außen, sondern im Gegenteil schräg nach innen gestellt, um eine Schädigung des Spreizkörpers zu verhindern und das Nachspreizverhalten zu verbessern. Ein zuverlässiges Nachspreizen ist für einen Bolzenanker höchst vorteilhaft, da während der Lebensdauer Lasterhöhungen auftreten können oder Risse durch das Bohrloch entstehen können. In diesen Fällen kann sich bei einem Bolzenanker gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung der Konus weiter in die Spreizhülse hineinziehen, um weiterhin die Last in die Bohrlochwand zu übertragen.
-
Ein Bolzenanker gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung hat gewichtige technische Vorteile: So kann eine unerwünschte Schwach- bzw. Bruchstelle im Werkzeugeinsatz an einer ausgeprägten scharfen Kante zuverlässig vermieden werden. Ferner führt die Geometrie am vorderen Randabschnitt der Spreizhülse zu einem vorteilhaften Fließverhalten des Materials beim Prägen der Form, wodurch ein geringer Kraftaufwand beim Herstellen ausreichend ist. Durch die fließende Form durch die radial nach innen gerichtete Krümmung an der Außenseite des vorderen Randabschnitts der Spreizhülse treten nur geringe Spannungsspitzen im Fertigungswerkzeug auf. Dadurch kommt es zu einer verringerten Ermüdungsneigung und einer längeren Standzeit des Prägers.
-
Eine Spreizhülse eines Bolzenankers gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann in einfacher Weise in mehreren Stufen als Stanz-Biegeteil hergestellt werden. Dabei kann in einer ersten Stufen die Spitze der Spreizhülse geformt werden, indem die Blechdicke durch Pressen auf der Innen- und Außenseite reduziert wird. Hierfür können Werkzeugeinsätze (die auch als Präger bezeichnet werden können) mit einem entsprechenden Profil zum Einsatz kommen.
-
Zum Herstellen einer Spreizhülse kann ein Walzband oder Spaltband zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann ein Blechstreifen, zum Beispiel einer Breite von 50 mm, von einem Band abgespalten werden. Der Blechstreifen kann gestanzt oder geschnitten werden, zum Beispiel um Längsschlitze zum Definieren von Spreizlamellen auszubilden. Der Blechstreifen kann gepresst werden, um innenseitig und außenseitig eine gewünschte Form auszubilden, insbesondere am vorderen Randabschnitt. Hierbei können auswechselbare Einsätze im Fertigungswerkzeug zum Einsatz kommen, welche die gewünschte Form definieren und generieren. Durch Erzeugen einer vorderseitigen Ausrundung an der Außenseite des vorderen Randabschnitts der Spreizhülse können im Betrieb Spannungsspitzen reduziert werden, wodurch die Standzeiten des Fertigungswerkzeugs erhöht werden können. Anschaulich kann es beim Pressen zum Aufprägen einer entsprechend geformten Absickung unter Beaufschlagung mit einer Drucklast kommen, indem das Presswerkzeug anschaulich auf den Blechstreifen aufgeschlagen wird. Die mit dem Pressen einhergehende Umformung kann auch zu einer lokalen Festigkeitserhöhung am vorderen Randabschnitt der Spreizhülse führen. Anschaulich kann dies durch eine Änderung des Gefüges im Blech durch Fließpressen bzw. Materialverdichtung bewerkstelligt werden. Die Reduzierung des Verschleißes des Fertigungswerkzeugs ist von höchster Bedeutung, da das Fertigungswerkzeug viele (zum Beispiel 100) Takte pro Minute auszuführen hat und daher einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt ist.
-
1 zeigt eine kombinierte Seiten- und Schnitt-Ansicht eines in einen Verankerungsgrund 102 gesetzten Bolzenankers 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei zeigt Bezugszeichen 170 eine Seitenansicht und Bezugszeichen 172 eine Schnittansicht. 2 zeigt ein Detail 164 eines Vorderrands einer Spreizhülse 110 des Bolzenankers 100 gemäß 1 zwischen einem Spreizkörper 108 des Bolzenankers 100 und dem Verankerungsgrund 102. Insbesondere zeigen 1 und 2 eine Anordnung 140 aus dem Bolzenanker 100 und dem Verankerungsgrund 102, in den der Bolzenanker 100 gemäß 1 und 2 gesetzt ist (d.h. zeigen einen Einbauzustand des Bolzenankers 100). 3 zeigt einen vorderen Randabschnitt 112 der Spreizhülse 110 des Bolzenankers 100 gemäß 1 und 2 vor einem Einbau in den Verankerungsgrund 102.
-
Die Anordnung 140 weist den beispielsweise als Betonwand ausgebildeten Verankerungsgrund 102 auf, in dem ein Setzloch 136 gebildet ist. Das Setzloch 136 kann zum Beispiel mittels eines Bohrers in dem Verankerungsgrund 102 gebohrt werden.
-
Der Bolzenanker 100 ist zum Setzen in den Verankerungsgrund 102 ausgebildet, zum Beispiel um mittels des Bolzenankers 100 einen in 1 und 2 nicht dargestellten Gegenstand (zum Beispiel eine Platte) an einer Außenwand 152 des Verankerungsgrunds 102 zu befestigen. Dies kann zum Beispiel erreicht werden, indem eine in der Figur nicht dargestellte Mutter (optional samt einer ebenfalls nicht dargestellten Beilagscheibe) auf ein Gewinde auf einem Bolzenabschnitt 106 des Bolzenankers 100 aufgeschraubt wird, um dadurch den Gegenstand an dem Verankerungsgrund 102 festzulegen. Besagtes Gewinde ist ein Beispiel für eine Befestigungseinrichtung 134 des Bolzenankers 100 zum Befestigen eines Gegenstands, die im montierten Zustand des Bolzenankers 100 aus dem Verankerungsgrund 102 hervorragt.
-
Wie anhand 1 zu erkennen ist, weist der Bolzenanker 100 einen Bolzenkörper 104 mit einem zum Beispiel im Wesentlichen kreiszylindrischen Bolzenabschnitt 106 und einem sich endseitig radial erweiternden Spreizkörper 108 auf. Der Bolzenabschnitt 106 kann zum Beispiel auch ein Runddreieck-Profil aufweisen. Der Bolzenabschnitt 106 erstreckt sich gemäß 1 ausgehend von einem rückseitigen Ende 154 des Bolzenkörpers 104. Der sich ausgehend von dem Bolzenabschnitt 106 zu einem gegenüberliegenden Ende 156 des Bolzenkörpers 104 hin radial erweiternde Spreizkörper 108 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Konus bzw. Kegelstumpf ausgebildet.
-
In 1 ist dargestellt, dass eine im Weiteren näher beschriebene Spreizhülse 110 auf dem Bolzenkörper 104 vormontiert ist. In einer axialen Richtung 128 ist die Spreizhülse 110 vorderseitig von dem sich endseitig radial erweiternden Spreizkörper 108 und rückseitig von einer Stützschulter 150 begrenzt, an der sich die Spreizhülse 110 beim Einschlagen des Bolzenankers 100 in das Setzloch 136 abstützen kann. Die Stützschulter 150 ist als ringförmiger radialer Überstand am Bolzenabschnitt 106 einstückig angeformt. Die Spreizhülse 110 kann in eingeschränkter Weise entlang des Bolzenabschnitts 106 axial bewegbar sein, und zwar genauer gesagt auf einem Halsbereich 107. Die axiale Bewegbarkeit der Spreizhülse 110 wird vorderseitig durch den konusförmigen Spreizkörper 108 und rückseitig durch die Stützschulter 150 begrenzt.
-
Der Bolzenkörper 104 kann vorteilhaft als einstückiger Körper ausgebildet sein und kann aus einem metallischen Material (zum Beispiel aus Edelstahl oder Karbonstahl) gefertigt sein. Wie bereits angesprochen, kann eine metallische (zum Beispiel aus Edelstahl oder Karbonstahl gefertigte) Spreizhülse 110 des Bolzenankers 100 auf dem Bolzenabschnitt 106 montiert sein. Vorteilhaft kann die Spreizhülse 110 einstückig aus einem gebogenen, gestanzten und gepressten Blech gebildet sein.
-
Zum Setzen des Bolzenankers 100 kann dieser mit dem Spreizkörper 108 voraus in das Setzloch 136 in dem Verankerungsgrund 102 eingebracht werden, wobei auch die Spreizhülse 110 in das Setzloch 136 eingeführt wird. Danach kann der Spreizkörper 108 zurückgezogen werden, ohne dass die im Setzloch 136 reibschlüssig angeordnete Spreizhülse 110 das Setzloch 136 verlässt. Durch das Zurückziehen des Bolzenkörpers 104 wird der konische Spreizkörper 108 in die Spreizhülse 110 eingezogen, wodurch die Spreizhülse 110 in radialer Richtung aufgespreizt wird.
-
Wie am besten in 2 und 3 zu erkennen ist, weist ein dem Spreizkörper 108 zugewandter verjüngter vorderer Randabschnitt 112 der Spreizhülse 110 eine gegenüber einem im Wesentlichen hohlzylindrischen rückseitigen Spreizhülsenabschnitt 142 verringerte Wanddicke auf, die an einem axialen Vorderende 116 minimal ist. Die Wandung des Randabschnitts 112 der Spreizhülse 110 verjüngt sich also hin zu dem axialen Vorderende 116. Darüber hinaus hat der Randabschnitt 112 der Spreizhülse 110 ein gegenüber dem rückseitigen Spreizhülsenabschnitt 142 verringertes Außenmaß, d.h. ist an einer Außenseite 114 des Bolzenankers 100 gegenüber dem rückseitigen Spreizhülsenabschnitt 142 in radialer Richtung hin zu der Zentralachse der Spreizhülse 110 zurückversetzt. Ferner ist der vordere Randabschnitt 112 der Spreizhülse 110 an der Außenseite 114 zum Vorderende 116 der Spreizhülse 110 hin entlang eines Kreisbogens 118 radial nach innen gekrümmt. Allgemeiner kann die radiale Krümmung (d.h. im Bereich von Bezugszeichen 118) eine beliebige konkave Krümmung sein, die eine Kante 138 am Vorderende 116 radial so weit nach innen zurückversetzt und dadurch von der Außenseite 114 so stark abwendet, dass im Rahmen der Montage ein Eindringen der Kante 138 in das Betonmaterial des Verankerungsgrunds 102 unterbunden wird (im Fall einer späteren Belastung des Dübels über die bei der Montage aufgebrachte Kraft kann die Kante in den Beton eindringen). Folglich wird ein unerwünschter hoher innenseitiger Druck von der Spreizhülse 110 auf den Spreizkörper 108 vermieden, sodass es zu keinem unerwünschten Einfressen der Spreizhülse 110 in den Spreizkörper 108 kommen kann. Dies wird ermöglicht, indem der vordere Randabschnitt 112 der Spreizhülse 110 gezielt schräg nach innen gestellt wird, d.h. weg von der Außenseite 114 und hin zu einer Innenseite 132. Ferner kann der vordere Randabschnitt 112 der Spreizhülse 110 an seiner Innenseite 132 zum Vorderende 116 der Spreizhülse 110 hin radial nach innen geneigt sein, wodurch sich der vordere Randabschnitt 112 innenseitig und außenseitig zum Vorderende 116 hin verjüngt. Vorteilhaft ist der vordere Randabschnitt 112 der Spreizhülse 110 an der Innenseite 132 kantenfrei. Diese durchgehend stetige und vorzugsweise gekrümmte Geometrie des vorderen Randabschnitts 112 der Spreizhülse 110 an der Innenseite 132 hemmt zusätzlich ein unerwünschtes Eingraben der Innenseite des vorderen Randabschnitts 112 der Spreizhülse 110 in den Spreizkörper 108.
-
Wiederum bezugnehmend auf die Schnittansicht gemäß 3 hat die Spreizhülse 110 in ihrem rückseitigen Spreizhülsenabschnitt 142 an der Außenseite 114 eine in axialer Richtung zumindest abschnittsweise geradlinige Formgebung 120, von der aus die Formgebung an einem Knickpunkt 122 zu einem radial nach innen gekrümmten Abschnitt 124 überführt ist. Gemäß 3 geht die Formgebung an dem Knickpunkt 122 direkt in den radial nach innen gekrümmten Abschnitt 124 über. Gemäß 3 entspricht der radial nach innen gekrümmte Abschnitt 124 dem Kreisbogen 118. Somit ist gemäß 3 die Formgebung zwischen dem Knickpunkt 122 und dem Vorderende 116 der Spreizhülse 110 stufenfrei.
-
Die beschriebene ausgerundete Formgebung des Randabschnitts 112 der Spreizhülse 110 kann unter Verwendung eines geeigneten Fertigungswerkzeugs mit entsprechend geformten Prägern erzeugt werden, und zwar vorzugsweise mittels Pressens oder eines anderen Umformverfahrens. Indem selektiv nur der vordere Randabschnitt 112, nicht aber der rückseitige Spreizhülsenabschnitt 142 mittels Pressens bearbeitet wird, wird der vordere Randabschnitt 112 im Vergleich zu dem rückseitigen Spreizhülsenabschnitt 142 selektiv gehärtet. Dies ist vorteilhaft, da dadurch die Robustheit des verjüngten vorderen Randabschnitts 112 verbessert werden kann.
-
Nun wird auf eine Detailansicht 158 des vorderen Randabschnitts 112 gemäß 3 Bezug genommen. Dort ist dargestellt, dass die Außenseite 114 des vorderen Randabschnitts 112 an einer Position an der Kante 138 am Vorderende 116 der nach innen gerichteten Krümmung (vergleiche Bezugszeichen 118 und 124) der Spreizhülse 110 einen gegenüber einer Axialrichtung 128 nach innen geneigten Tangentenwinkel β aufweist. Genauer gesagt kann die an der Außenseite 114 nach innen gerichtete Krümmung am Vorderende 116 der Spreizhülse 110 den gegenüber der Axialrichtung 128 zu einer Innenseite 132 hin geneigten Tangentenwinkel β aufweisen. Besagter Tangentenwinkel β kann besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 4° und 6° liegen, kann allerdings auch größer oder kleiner sein.
-
Obgleich dies nicht dargestellt ist, kann alternativ der Bereich der nach innen gerichteten Krümmung der Spreizhülse 110 am Vorderende 116 einen in Axialrichtung 128 ausgerichteten Tangentenwinkel β aufweisen, d.h. am Vorderende 116 bzw. an der Kante 138 in eine Axialerstreckung entlang einer Axialrichtung 128 münden.
-
Ferner ist in 3 dargestellt, dass der vordere Randabschnitt 112 der Spreizhülse 110 am Vorderende 116 eine beispielsweise annähernd senkrechte ringförmige Stirnfläche 130 aufweist.
-
Obwohl dies in 1 bis 3 nicht dargestellt ist, kann die Spreizhülse 110 eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten Spreizlamellen aufweisen, die durch axiale Längsschlitze in der Spreizhülse 110 gebildet sind. Beispielsweise kann die Spreizhülse 110 drei in Umfangsrichtung angeordnete Spreizlamellen aufweisen, die das Aufspreizen der Spreizhülse 110 fördern. Besagte Spreizlamellen können beim Fertigen zunächst durch Schneiden von Längsschlitzen in dem Blechmaterial der Spreizhülse 110 gebildet und durch nachfolgendes Biegen des Blechs bzw. der Spreizlamellen in die Hülsenform der Spreizhülse 110 gebracht werden.
-
Gemäß 1 und 2 ist der Bolzenanker 100 in dem Setzloch 136 verankert. Dies kann erreicht werden, indem der Spreizkörper 108 des Bolzenankers 100 in dem Setzloch 136 in die dadurch aufspreizende Spreizhülse 110 eingeführt wird und die Spreizhülse 110 dadurch mantelseitig gegen eine das Setzloch 136 begrenzende Wandung des Verankerungsgrunds 102 nach außen gedrückt wird. Dies erfolgt aufgrund der beschriebenen Formgebung des Randabschnitts 112, ohne dass Kante 138 am Vorderende 116 des Randabschnitts 112 der Spreizhülse 110 während der Montage bzw. während des Setzvorgangs in die Wandung des Verankerungsgrunds 102 eindringt.
-
Zum Setzen des Bolzenankers 100 in den Verankerungsgrund 102 kann der Bolzenkörper 104 mit dem konischen Spreizkörper 108 voraus in das vorgebohrte Setzloch 136 in dem Verankerungsgrund 102 so weit eingeführt (zum Beispiel eingeschlagen) werden, dass die Befestigungseinrichtung 134 zumindest abschnittsweise außerhalb des Verankerungsgrunds 102 verbleibt. Durch nachfolgendes Ausüben einer Zugkraft auf den Bolzenanker 100 in dem Setzloch 136 im Verankerungsgrund 102 kann der Spreizkörper 108 in die Spreizhülse 110 zum Aufspreizen der Spreizhülse 110 eingezogen werden. Beim Ausüben der Zugkraft verbleibt die Spreizhülse 110 im Setzloch 136. Durch das Aufspreizen der Spreizhülse 110 kommt es zu einem mantelseitigen Anpressen der Spreizhülse 110 an eine das Setzloch 136 begrenzende Wandung des Verankerungsgrunds 102. Aufgrund der oben beschriebenen Geometrie des vorderen Randabschnitts 112, insbesondere infolge des radialen nach innen Krümmens des vorderen Randabschnitts 112 zum Vorderende 116 hin, ist zuverlässig vermieden, dass beim Aufspreizen die Kante 138 am Vorderende 116 des Randabschnitts 112 der Spreizhülse 110 in die Wandung des Verankerungsgrunds 102 eindringt. Dadurch ist eine Schädigung der Spreizhülse 110 durch Ausüben einer übermäßigen Last auf die Kante 138 zuverlässig vermieden. Gleichzeitig kann durch Verhindern eines Formschlusses zwischen der Kante 138 und dem Verankerungsgrund 102 durch ein unerwünschtes innenseitiges Einfressen des vorderen Randabschnitts 112 in den Spreizkörper 108 ein vorzeitiges Beenden des Spreizvorganges unterbunden und ein günstiges Nachstellverhalten des Bolzenankers 100 begünstigt werden.
-
Vorteilhaft kann die Geometrie des vorderen Randabschnitts 112 der Spreizhülse 110 einen fließenden, ausgerundeten Übergang ohne Stufe generieren. Dies führt zu einem geringen Verschleiß eines Fertigungswerkzeugs zum Herstellen der Spreizhülse 110 sowie zu einer verschleißarmen Handhabung des Bolzenankers 100 selbst.
-
Gemäß 1 bis 3 ist der radial nach innen gekrümmte Abschnitt 124 als Kreisbogen 118 ausgebildet. Alternativ kann dieser aber auch als Ellipsenbogen, Parabelbogen oder als in sonstiger Weise konkav gekrümmte Form ausgebildet werden. Eine solche konkave Krümmung führt zu einer Stellung des vorderen Randabschnitts 112 nach innen und schafft es dadurch, beim Setzvorgang Druck von der Spitze der Spreizhülse 110 wegzunehmen. Die Vorderkante 138 kann dadurch davor geschützt werden, beim Setzvorgang in den Verankerungsgrund 102, zum Beispiel aus Beton, einzudringen. Dadurch wird vermieden, dass die Spreizhülse 110 übermäßigen radialen Druck nach innen auf den Spreizkörper 108 ausübt, wodurch ein Einfressen der Spreizhülse 110 in den Spreizkörper 108 vermieden wird. Anschaulich kann durch ein Hemmen eines solches Einfressens ein unerwünschtes frühzeitiges Beenden des Spreizvorgangs der Spreizhülse 110 mit Vorteil unterbunden werden. Ein linienhaftes Eindringen der Vorderkante 138 in die Bohrlochwandung kann erfindungsgemäß vermieden werden. Stattdessen kann erfindungsgemäß die Verankerungskraft des Bolzenankers 100 ganz überwiegend über die Mantelfläche der Spreizhülse 110 und somit über einen großen Flächenbereich zuverlässig und unter Vermeidung lokaler Kraftspitzen bewerkstelligt werden. Dadurch kann eine hohe Verankerungskraft mit einem fehlerrobusten Setzvorgang kombiniert werden.
-
4 zeigt einen vorderen Randabschnitt 112 einer Spreizhülse 110 eines Bolzenankers 100 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Im Unterschied zu 3 ist gemäß 4 zwischen dem Knickpunkt 122 und dem radial nach innen gekrümmten Abschnitt 124 zusätzlich ein geradliniger Schrägabschnitt 126 gebildet. Dadurch ist ein zusätzlicher Freiheitsgrad geschaffen, der als Designparameter zum Auslegen des vorderen Randabschnitts 112 verwendet werden kann. Gemäß 4 ist der radial nach innen gekrümmte Abschnitt 124 als Kreisbogen 118 ausgebildet. Alternativ kann dieser aber auch als Ellipsenbogen, Parabelbogen oder in sonstiger Weise konkav gekrümmte Form ausgebildet werden.
-
In 4 ist noch gezeigt, dass ein Tangentenwinkel α zwischen dem geradlinigen Schrägabschnitt 126 und der Axialrichtung 128 eingeschlossen ist. Besagter Tangentenwinkel α kann zum Beispiel zwischen 20° und 40° betragen, beispielsweise 32°. Ein entsprechend gewählter Tangentenwinkel α erlaubt es, die mechanischen Eigenschaften des vorderen Randabschnitts 112 einerseits ausreichend robust einzustellen und andererseits die Spreizbarkeit zu fördern.
-
In verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann der Kreisbogen 118 mit unterschiedlichen Werten des Kreisradius ausgebildet werden. Beispielsweise kann der Kreisradius in einem Bereich von 1 mm bis 6 mm gewählt werden, insbesondere in einem Bereich von 2 mm bis 4 mm.
-
5 zeigt eine Geometrie an einem vorderen Randabschnitt 112 einer Spreizhülse 110 eines Bolzenankers 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Insbesondere ist in 5 dargestellt, dass eine durch Materialverdrängung mittels Pressens erzeugte Aussparung 162 durch die Formgebung des zum Vorderende 116 hin radial nach innen gekrümmten Bereichs gemäß Bezugszeichen 118/124 sowie durch ein Längsmaß A und ein Quermaß B definiert werden kann. Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Verhältnis A: B in einem Bereich von 2 bis 4 eingestellt wird, beispielsweise ungefähr 3. In dem genannten Wertebereich kann sichergestellt werden, dass beim Setzen des Bolzenankers 100 in einem Verankerungsgrund 102 übermäßiger Druck auf den vorderen Randabschnitt 112 ausgeübt wird.
-
6 zeigt einen vorderen Abschnitt einer Spreizhülse 110 eines Bolzenankers 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 6 zeigt eine Geometrie einer tatsächlich hergestellten Spreizhülse 110 sowie diverse geometrische Hilfslinien.
-
Es soll angemerkt werden, dass der auch als Clipspitze bezeichnete vordere Randabschnitt 112 der Spreizhülse 110 Formen, Dimensionen und/oder Proportionen aufweisen kann, die von den hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen abweichen können. Ein Fachmann wird verstehen, dass ein Bolzenanker 100 gemäß exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung in unterschiedlichen Größen gefertigt werden kann (beispielsweise entsprechend M8, M10, M12 oder M16) und dass der vordere Randabschnitt 112 der Spreizhülse 110 entsprechend konfiguriert wird.
-
Bevor bezugnehmend auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, sollen noch einige allgemeine Aspekte der Erfindung erläutert werden.
-
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
