DE19622543B4

DE19622543B4 - Hinterschnittanker

Info

Publication number: DE19622543B4
Application number: DE1996122543
Authority: DE
Inventors: Hermann Beck; Helmut Gassner; Markus Hartmann; Susanne Kossian; Jakob Kunz; Rainer Dr. Kussmaul; Richard Mattner; Erich Wisser
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2016-06-06
Also published as: DE19622543A1

Abstract

Hinterschnittanker zur formschlüssigen Verankerung in einer Aufnahmebohrung (B), umfassend eine Ankerstange (2), die durch eine axiale Durchgangsbohrung einer Hülse (7) geführt ist, und für die Erstellung einer Hinterschneidung (U) mit Schneiden (4) ausgestattete Spreizlappen (3), die durch eine axiale Relativverschiebung der Hülse (7) gegenüber der Ankerstange (2) in Setzrichtung (S) radial ausstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizlappen (3) an der Ankerstange (2) angeordnet sind und freie Enden aufweisen, die sich in Richtung des rückwärtigen Endes (6) der Ankerstange (2) erstrecken, und dass die Hülse (7) unter radialem Ausstellen der Spreizlappen (3) in Setzrichtung (S) in den Ringspalt (13) zwischen der Ankerstange (2) und den freien Enden der Spreizlappen (3) vorschiebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hinterschnittanker, insbesondere einen Hinterschnittanker, der bei seiner Verankerung in einer Aufnahmebohrung selbsttätig eine Hinterschneidung erzeugt, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der Befestigungstechnik ist es vielfach erforderlich; weitgehend spreizdruckfreie Befestigungen zu erstellen. Insbesondere bei geringen Rand- und Achsabständen besteht bei Verankerungen mit konventionellen Spreizdübeln die Gefahr von Rissen oder sogar Abplatzern im Untergrund. Zu diesem Zweck sind Verankerungssysteme bekannt, bei denen ein spezielles Befestigungselement formschlüssig in einer Aufnahmebohrung verankert wird. Zu diesem Zweck wird eine zylindrische Aufnahmebohrung in einer definierten Tiefe mit einer Hinterschneidung versehen. Das in die vorbereitete Aufnahmebohrung einsetzbare Befestigungselement umfasst eine Ankerstange mit einem angeformten Konus, die durch die axiale Durchgangsbohrung einer Hülse geführt ist. Die Hülse ist mit ausstellbaren Segmenten ausgestattet, die durch die Relativverschiebung der Hülse und der Ankerstange in die Hinterschneidung ausschwenkbar sind. Für die Erstellung der Hinterschneidung in der zylindrischen Aufnahmebohrung ist ein spezielles Werkzeug erforderlich. Die mit dem Hinterschnittwerkzeug hergestellte Hinterschneidung ist oftmals nicht optimal auf den einzusetzenden Hinterschnittanker abgestimmt. Der daraus resultierende Formschluss der Aussteilsegmente der Hülse des Hinterschnittankers in der Hinterschneidung ist daher oft nicht optimal und kann verbessert werden.

Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist beispielsweise in der US 4,702,654 vorgeschlagen, die Hinterschneidung direkt mit dem einzusetzenden Hinterschnittanker zu erstellen. Zu diesem Zweck sind die ausstellbaren Spreizlappen der Hülse mit Schneiden versehen. An ihrem den Spreizlappen gegenüberliegenden rückwärtigen Ende sind an der Hülse Aussparungen vorgesehen, in die Mitnehmerklauen eines Setzwerkzeugs eingreifen können, welches über die Ankerstange gestülpt wird. Mit Hilfe des Setzwerkzeugs kann die Hülse in Rotation versetzt werden. Während ihrer Rotation wird der mit den Spreizlappen ausgestattete Bereich der Hülse gegen und über den sich am Bohrlochgrund abstützenden Konus der Ankerstange geschoben. Dadurch werden die ausstellbaren Spreizlappen gegen die Bohrlochwandung gepresst. Durch die Rotation erzeugen die Schneiden an den Spreizlappen schabend eine Hinterschneidung. Zwischen der Ankerstange und der rotierten Hülse kann es beim Setzvorgang zu einer erheblichen Reibung kommen, was den Setzvorgang erschwert. Die Form der derart erzeugten Hinterschneidung ist näherungsweise auf die Form der Spreizlappen abgestimmt. Der Winkel, den die ausgestellten Spreizlappen bei diesem bekannten Hinterschnittanker mit der Achse der Ankerstange einschliessen, ist relativ klein und beträgt bloss etwa 23°. Bei Belastung des gesetzten Hinterschnittankers tritt daher immer noch eine relativ grosse horizontale Kraftkomponente auf, die zu einer übermässigen Belastung des Untergrunds durch Spreizdruck führen kann. Der Verlauf der Hinterschneidung ist in Auszugsrichtung zum Zentrum der Bohrung geneigt. Die Anlenkbereiche der Spreizlappen an der Spreizhülse befinden sich näher zur Bohrlochmündung als die in die Hinterschneidung hineinragenden freien Vorderenden mit den Schneiden. In einer sich öffnenden Aufnahmebohrung, beispielsweise in gerissenem Beton, besteht eine gewisse Gefahr, dass die Spreizhülse in Richtung der Bohrlochmündung gleitet. Dabei können die Spreizlappen wieder teilweise in ihre ursprüngliche Ausgangsposition zurückschwenken. Dadurch wird der formschlüssige Bereich verringert und werden die Haltewerte verringert. Für die Herstellung der Hinterschneidung ist ein spezielles Setzwerkzeug erforderlich. Am gesetzten Hinterschnittanker ist nicht ersichtlich, ob die Hinterschneidung ausreichend gross erstellt wurde und ob die Spreizlappen ausreichend weit in die Hinterschneidung ausgestellt worden sind.

Aus der DE 35 26 094 A1 ist ein Spreizanker bekannt, der in ein, eine Erweiterung aufweisendes Bohrloch gesetzt wird. Der Hinterschnittanker umfasst eine Ankerstange, die durch eine axiale Durchgangsbohrung einer Hülse geführt ist, und Spreizlappen, die durch eine axiale Relativverschiebung der Hülse gegenüber der Ankerstange in Setzrichtung radial ausstellbar sind.

Aus der DE 94 08 990 U1 ist eine Spreizschraube bekannt, die in ein Bohrloch gesetzt wird, dessen innerer Durchmesser geringfügig grösser als der äussere Gesamtdurchmesser der Spreizschraube ist. Die Spreizschraube umfasst einen Bolzenkörper, der an einem Ende einen Gewindeabschnitt und an einem gegenüberliegenden Ende einen Spreizkörper zur Ausbildung einer ringförmig am Umfang verlaufenden Schulter aufweist. Weiter umfasst die Spreizschraube einen an der Schulter mit einem geraden Ende anliegenden Spreizzylinder, der an dem gegenüberliegenden Ende Spreizlappen aufweist, einen Aufweitring zum Aufweiten des Spreizzylinders sowie eine Bundmutter. Mittels der Bundmutter wird der Aufweitring in den Spreizzylinder gezwungen, wobei sich dieser aufweitet und sich die freien Enden der Spreizlappen in die Bohrlochwandung eingraben.

Aus der DE 131 697 A ist eine Schwellenschraube zur Befestigung von Schienen auf hölzernen Querschwellen bekannt, die eine zweiteilige Metallhülse sowie einen Schraubbolzen aufweist. Die Metallhülse weist ein Aussengewinde, eine Längsbohrung und am setzrichtungsseitigen Ende eine Mutter auf. Die Metallhülse wird in ein Bohrloch in der Holzschwelle eingedreht. Anschliessend wird ein Schraubbolzen in die Mutter eingedreht, wobei die Mutter entgegen der Setzrichtung bewegt wird und der untere Teil der Metallhülse über Schrägflächen aufgeweitet wird, wobei sich die freien Enden in das Holz eingraben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Hinterschnittanker zu schaffen, der den Nachteilen der bekannten Hinterschnittanker abhilft. Er soll ohne Spezialwerkzeuge in einer Aufnahmebohrung verankerbar sein. Bei Belastung soll der gesetzte Hinterschnittanker einen möglichst geringen Spreizdruck auf den Untergrund ausüben und es sollen dadurch geringe Achs- und Randabstände ermöglicht sein. Es soll ein Hinterschnittanker geschaffen werden, der selbst in einer sich öffnenden Aufnahmebohrung, beispielsweise in gerissenem Beton, grossen Zugbelastungen standhält; ein axialer Schlupf des gesetzten Hinterschnittankers soll vermieden werden. Es sollen die Voraussetzungen für eine Sichtkontrolle des Setzzustandes des in der Aufnahmebohrung formschlüssig verankerten Hinterschnittankers geschaffen werden.

Die Lösung dieser Aufgaben besteht in einem Hinterschnittanker, der die im Patentanspruch 1 angeführten Merkmale aufweist. Der erfindungsgemässe Hinterschnittanker zur formschlüssigen Verankerung in einer Aufnahmebohrung umfasst eine Ankerstange, die durch eine axiale Durchgangsbohrung einer Hülse geführt ist, und für die Erstellung einer Hinterschneidung mit Schneiden ausgestattete Spreizlappen, die durch eine axiale Relativverschiebung der Hülse gegenüber der Ankerstange in Setzrichtung radial ausstellbar sind. Die Spreizlappen sind an der Ankerstange angeordnet und weisen freie Enden auf, die sich in Richtung des rückwärtigen Endes der Ankerstange erstrecken. Die Hülse ist unter radialem Ausstellen der Spreizlappen in Setzrichtung in den Ringspalt zwischen der Ankerstange und den freien Enden der Spreizlappen vorschiebbar.

Der erfindungsgemässe Hinterschnittanker ist eine Verankerungsvorrichtung, die sich beim Setzvorgang selbsttätig eine Hinterschneidung in einer zylindrischen Aufnahmebohrung erzeugt. Durch die Relativverschiebung der Hülse und der Ankerstange wird das in Setzrichtung vordere Ende der Hülse in den Ringspalt zwischen den Schneidlappen und der Ankerstange vorgeschoben. Dadurch werden die freien Enden der Schneidlappen gegen die Wandung der Aufnahmebohrung gepresst. Bei der Rotation der Ankerstange erzeugen die Schneiden an den Schneidlappen schabend eine Hinterschneidung. Die Tiefe der Hinterschneidung steigt mit dem Ausstellgrad der Schneidlappen. Im Gegensatz zu den bekannten selbsthinterschneidenden Ankern erstrecken sich die freien Enden der Schneidlappen in Richtung des rückwärtigen Endes der Ankerstange. Der Anlenkbereich der Schneidlappen an der Ankerstange ist dem Bohrlochgrund näher als die freien Enden der Schneidlappen. Die durch die Rotation der Ankerstange erzeugte im wesentlichen kegelförmige Hinterschneidung weist mit ihrer Spitze zum Bohrlochgrund und öffnet sich entgegen der Setzrichtung. Die Basisfläche der kegelförmigen Hinterschneidung bildet eine über die Bohrlochwandung hinausragende ringförmige Schulter, an der sich die freien Enden der Schneidlappen bei Belastung des Hinterschnittankers abstützen.

Im Gegensatz zu den bekannten Hinterschnittankern, bei denen sich die kegelförmige Hinterschneidung zum Bohrlochgrund öffnet und der Neigungswinkel des Kegelmantels in einer verhältnismässig grossen radialen Spreizdruckkomponente resultiert, tritt bei dem erfindungsgemässen Hinterschnittanker bei Belastung praktisch kaum ein Spreizdruck auf. Die freien Vorderenden der Schneidlappen stützen sich an der ringförmigen und im wesentlichen senkrecht zur Achse der Ankerstange verlaufenden Schulter in der Wandung der Aufnahmebohrung ab. Unter Zugbelastung der Ankerstange nimmt die Ringschulter die axialen Zugkräfte auf. Dadurch könnnen mit dem erfindungsgemässen Hinterschnittanker geringe Achs- und Randabstände erzielt werden. Im der sich öffnenden Aufnahmebohrung bietet der erfindungsgemässe Hinterschnittanker die Gewähr, dass sich die Ankerstange nicht lockert. Die freien Vorderenden der Schneidlappen ragen ausreichend weit über den Umfang der Ankerstange hinaus, dass sie selbst bei sich aufweitender Aufnahmebohrung noch ausreichend Widerlager an der umlaufenden Schulter finden, um sich abzustützen.

Für die Erstellung der Hinterschneidung ist es von Vorteil, wenn wenigstens vier Schneidlappen vorgesehen sind, die am in Setzrichtung vorderen Endbereich der Ankerstange in gleichen Winkelabständen voneinander am Umfang der Ankerstange angeordnet sind. Durch ihre symmetrische Anordnung werden die Schneidlappen beim Vorschieben der Hülse gleichmässig ausgestellt. Die bei der schabenden Bearbeitung der Wandung der zunächst zylindrischen Aufnahmebohrung auftretenden Kräfte sind weitgehend symmetrisch und gleichmässig. Dadurch wird das Erstellen einer gleichmässigen und symmetrischen Hinterschneidung ermöglicht.

Für die Erzielung von grossen Hinterschnittwinkeln ist es von Vorteil, wenn die Schneidlappen eine sich von einem gelenkartigen Anlenkbereich zu ihrem freien Ende erstreckende Länge aufweisen, die wenigstens das Doppelte der grössten Materialstärke der Schneidlappen beträgt. Indem die Stirnflächen der Schneidlappen vorzugsweise die Form einer Torusfläche aufweisen liegen sie flächig an der schulterartigen Begrenzungsfäche der Hinterschneidung an. Dies wirkt sich vorteilhaft auf den erzielbaren Auszugswert aus.

In einer zweckmässigen Variante der Erfindung sind die Schneiden durch zahnartige Profilierungen gebildet, die an den freien Enden der Zahnlappen angeordnet sind und sich an den von der Ankerstange abgekehrten Aussenflächen der Zahnlappen in Richtung der Anlenkbereiche erstrecken. Die Schneiden erstrecken sich über den gesamten Anlagebereich der Schneidlappen mit der Wandung der Aufnahmebohrung. Auf diese Weise wird die Hinterschneidung sehr rationell erzeugt. Die zahnartigen Profilierungen können sehr einfach umformtechnisch hergestellt werden. Zur Verbesserung der Schneideigenschaften werden sie nach dem Umformen einem Härtungsprozess unterworfen.

Zur Erleichterung des Ausstellens der Schneidlappen beim Vortreiben der Hülse ist das zwischen die Ankerstange und die freien Enden der Spreizlappen ragende vordere Ende der Hülse wenigstens abschnittweise keilringförmig abgeschrägt ausgebildet. Die Keilform erleichtert das Eindringen der Hülse in den Ringspalt zwischen den Schneidlappen und der Ankerstange. Beim Vortreiben der Hülse ergibt sich eine weitgehend flächige Anlage zu den Schneidlappen. Dadurch werden die beim Ausstellen auftretenden Spreizkräfte besser verteilt und lokale Druckspitzen vermieden.

Der keilringförmige Bereich kann direkt am vorderen Endbereich der Hülse angeformt sein. Die Hülse kann auch zweiteilig ausgebildet sein und einen zylindrischen Abschnitt und einen zwischen die Ankerstange und die freien Enden der Spreizlappen vortreibbaren Keilring umfassen. Auf diese Weise können die Hülse und der Keilring gesondert hergestellt werden. Durch die Wahl von Keilringen mit unterschiedlich starker Keilausbildung ist die Grösse des Hinterschnittwinkels beeinflussbar.

Eine vorteilhafte Variante des erfindungsgemässen Hinterschnittankers besitzt eine Hülse, die an ihrem rückwärtigen Ende einen umlaufenden Flansch aufweist, der tellerfederartig gewölbt ist. Die Wölbung verläuft derart, dass die konkave Seite des Flansches dem vorderen Ende der Hülse zugewandt ist und die gegenüberliegende Seite des Flansches in Anlage mit einer Anpressmutter steht, die auf ein vorzugsweise rechtsdrehendes Aussengewinde am rückwärtigen Ende der Ankerstange aufschraubbar ist. Bei dem vormontierten Hinterschnittanker ist die Hülse unverlierbar auf die Ankerstange aufgeschoben. Zur Verankerung des Hinterschnittankers in der Aufnahmebohrung muss sich die Ankerstange nicht mehr am Bohrlochgrund abstützen sondern die Ankerstange kann sich durch den Flansch gegenüber dem Untergrund abstützen. Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, eine Aufnahmebohrung mit genau definierter Bohrlochtiefe zu erstellen. Anstelle eines in seiner Länge genau auf den Hinterschnittanker abgestimmten Bundbohrers kann ein konventionelles Bohrwerkzeug verwendet werden.

Zum Verankern des in die Aufnahmebohrung eingesetzten Hinterschnittankers wird die Ankerstange drehfest an einen Drehantrieb, beispielsweise eine Handbohrmaschine, angekoppelt. Durch Rotation der Ankerstange im Gegenuhrzeigersinn wird die festgehaltene Anpressmutter auf die Ankerstange hinaufgeschraubt, bis der tellerfederartig gewölbte Flansch flach am Untergrund bzw. an einem zu befestigenden Bauteil anliegt. Der Vorschub der Hülse in die Aufnahmebohrung entspricht der Höhe des Scheitelpunktes der Wölbung des Flansches. Das zumindest bereichsweise keilringförmige vordere Ende der Hülse wird in den Ringspalt zwischen den Schneidlappen und der Ankerstange geschoben und die Schneidlappen werden gegen die Wandung der Aufnahmebohrung gepresst. Durch die Rotation der Ankerstange tragen die Schneiden an den Schneidlappen das Wandungsmaterial schabend ab und erzeugen die Hinterschneidung. Die Beendigung des Verankerungsvorgangs wird durch das flache Anliegen des Flansches angezeigt. Danach wird die Ankerstange wieder von dem Drehantrieb getrennt.

Mit Vorteil ist an der Hülse ein Bereich vorgesehen, der von ihrem vorderen Ende bis maximal etwa zur halben Längserstreckung der Hülse reicht und einen geringeren Aussendurchmesser aufweist als der daran anschliessende rückwärtige Bereich der Hülse. Die Verjüngung der Hülse in ihrem vorderen Bereich dient als Setzhilfe und kann abgetragenes Bohrmehl aufnehmen.

Vorzugsweise weist die Hülse wenigstens einen axialen Schlitz auf, der von ihrem rückwärtigen Ende bis maximal etwa zur halben Längserstreckung der Hülse reicht. Dadurch kann die Hülse beim Setzen des Hinterschnittankers ausbauchen. Der dadurch entstehende Formschluss zur Wandung der Aufnahmebohrung unterstützt die Querkrafteinleitung. Schub- und Zugkrafteinleitung sind auf diese Weise entkoppelt, was zu besseren Auszugswerten bei Schrägzug-Belastung des Ankers führt.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen in eine Aufnahmebohrung eingesetzten erfindungsgemässen Hinterschnittanker im teilweise verankerten Zustand.
In der teilweise axial geschnittenen Darstellung ist der Hinterschnittanker gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Er umfasst eine Ankerstange 2, die sich durch die axiale Bohrung einer Hülse 7 erstreckt. Der Hinterschnittanker 1 ist in eine Aufnahmebohrung B in einem Untergrund G eingesetzt und dient der Festlegung eines Bauteils C. An seinem in Setzrichtung S vorderen Ende ist die Ankerstange 2 mit Schneidlappen 3 versehen, die durch eine Relativverschiebung der Hülse 7 gegenüber der Ankerstange 2 radial ausstellbar sind. Vorzugsweise sind wenigstens vier Schneidlappen 3 vorgesehen, die in gleichen Winkelabständen voneinander am Umfang der Ankerstange angeordnet sind. Die Schneidlappen 3 können auf die Ankerstange 2 aufgeschweisst sein. Sie können beispielsweise auch an einem topfartigen Kopfteil angeformt sein, das drehschlüssig mit der Ankerstange 2 verbindbar ist. Die Schneidlappen 3 weisen Schneiden 4 auf, die durch zahnartige Profilierungen an den freien Vorderenden der Schneidlappen 3 ausgebildet sind und sich leistenartig an der der Ankerstange 2 abgewandten Fläche der Schneidlappen 3 in Richtung des Vorderendes der Ankerstange 2 erstrecken. An ihrem rückwärtigen Abschnitt ist die Ankerstange 2 mit einem Aussengewinde 5 versehen, auf das eine Anpressmutter 14 aufschraubbar ist. Das rückwärtige Ende der Ankerstange 2 ist als Anschlusskupplung 6 für den Drehantrieb, beispielsweise einer Dreh-Bohrmaschine, ausgebildet. Die Anschlusskupplung 6 kann gemäss den bekannten Einsteckenden von Bohrwerkzeugen geformt sein. Damit ist die Ankerstange 2 drehschlüssig mit einer Drehbohrmaschine verbindbar.
Die Hülse 7 weist an ihrem vorderen Ende einen keilringförmig ausgebildeten Abschnitt 8 auf, der beim Vorschieben der Hülse 7 in den Zwischenraum 13 zwischen den Schneidlappen 3 und der Ankerstange 2 dringt. Der keilringförmige Abschnitt 8 weist einen flachen Keilwinkel auf, was die Übertragung der hohen Druckkräfte für das radiale Ausstellen der Schneidlappen 3 bei der Verankerung unterstützt. Der keilringförmige Abschnitt 8 kann, wie dargestellt, direkt am vorderen Endbereich der Hülse 7 ausgebildet bzw. angeformt sein. Es kann auch ein separater Keilring vorgesehen sein, der von der Hülse 7 vorgeschoben wird.
An ihrem rückwärtigen Ende weist die Hülse 7 einen tellerfederartig gewölbten, umlaufenden Flansch 9 auf, dessen Wölbung derart ausgebildet ist, dass seine konkave Unterseite in Setzrichtung S weist. Die gegenüberliegende Fläche des Flansches 9 ist in Anlage mit der Anpressmutter 14. Im vormontierten Zustand wird die Hülse 7 von der Anpressmutter 14 auf der Ankerstange 2 gehalten. Die Höhe des Scheitelpunktes der Wölbung des Flansches 9 bestimmt den Vorschubweg der Hülse 7. Der Flansch 9 weist wenigstens einen radialen Schlitz 10 auf, der das Niederpressen des tellerfederartig gewölbten Flansches 9 gegen das Bauteil C bzw. gegen den Untergrund G erleichtert. Der tellerfederartig gewölbte Flansch 9 kann, wie beispielsweise dargestellt, direkt an das rückwärtige Ende Hülse 7 angeformt sein. Es kann auch eine separate Tellerfeder vorgesehen sein, die sich am rückwärtigen Ende der Hülse 7 abstützt und eine Bohrung aufweist, die den Durchtritt der Gewindeabschnitts der Ankerstange 2 erlaubt.
Zur Erstellung eines Befestigungspunktes wird zunächst im Untergrund G eine zylindrische Aufnahmebohrung B erstellt. Dies kann mittels konventioneller Bohrwerkzeuge erfolgen, da der erfindungsgemässe Hinterschnittanker 1 zur Verankerung nicht am Grund der Aufnahembohrung B aufstehen muss und deren Tiefe somit unkritisch ist. Es muss nur eine Mindestbohrtiefe gewährleistet sein, damit der Hinterschittanker 1 soweit in die Aufnahembohrung B eingesteckt werden kann, dass er sich über den Flansch 9 am Bauteil C bzw. am Untergrund G abstützen kann. Danach wird der Hinterschnittanker 1 vormontiert, indem die Hülse 7 mit tellerfederartigem Flansch 9 auf die Ankerstange 2 geschoben und durch Aufschrauben der Anpressmutter 14 gegen Verlieren gesichert wird. Es versteht sich, dass der Hinterschnittanker 1 auch bereits im vormontierten Zustand angeliefert werden kann.
Der vormontierte Hinterschittanker 1 wird unter Zwischenlage des zu montierenden Bauteils C in die vorbereitete Aufnahmebohrung B eingesteckt, wobei er sich über den Flansch 9 am Bauteil C abstützt. Danach wird er mit der Anschlusskupplung 6 am rückwärtigen Ende der Ankerstange 2 in die Werkzeugaufnahme einer Dreh-Bohrmaschine eingesteckt. Dadurch ist er drehtest mit dem Drehantrieb des Handgerätes verbunden. Mit Hilfe des Drehantriebs wird die Ankerstange 2 im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Dabei wird die nicht mitdrehende Anpressmutter 14 auf das rechtsdrehende Gewinde 5 der Ankerstange 2 aufgeschraubt. Dabei presst sie den tellerfederartig gewölbten Flansch 9 nieder, bis dieser flach auf dem Bauteil C aufliegt. Wenn die Aufnahmebohrung nicht exakt senkrecht zur Oberfläche des Untergrunds G erstellt wurde und somit die Achse A des Hinterschnittankers 1 nicht exakt senkrecht zur Oberfläche des Bauteils C liegt, gleicht der tellerfederartige Flansch 9 diese Ungleichmässigkeiten aus. Durch das Aufschrauben der Anpressmutter 14 auf die Ankerstange 2 wird die Hülse 7 in die Aufnahmebohrung B vorgeschoben. Dabei dringt der keilringförmige Abschnitt 8 in den Zwischenraum 13 zwischen den Schneidlappen 3 und der Ankerstange 2 und presst diese nach aussen in Richtung der Wandung W der zylindrischen Aufnahmebohrung B. Die Schneiden 4 an den freien Enden und den Aussenflächen der rotierenden Schneidlappe 3 tragen schabend Material von – der Bohrlochwandung W ab und erzeugen eine Hinterschneidung U. Die Stirnflächen 16 der Schneidlappen 3 haben vorzugsweise die Form einer Torusfläche und liegen daher ideal an der schulterartigen Begrenzungswand der erzeugten Hinterschneidung U an. Die Geometrie der Schneidlappen 3 ist so ausgelegt, dass der Hinterschnittwinkel 60° und mehr beträgt. Insbesondere erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Schneidlappen 3 eine sich von ihrem gelenkartigen Anlenkbereich zu ihrem freien Ende erstreckende Länge 1 aufweisen, die wenigstens das Doppelte der grössten Materialstärke t der Schneidlappen 3 beträgt.
Die Hülse 7 weist einen Bereich 12 auf, der von ihrem in Setzrichtung S vorderen Ende bis maximal etwa zur Hälfte ihrer Längserstreckung reicht und einen geringeren Aussendurchmesser aufweist als der daran anschliessende rückwärtige Abschnitt der Hülse 7. Dadurch entsteht zwischen der Hülse 7 und der Wandung W der Aufnahmebohrung B ein Ringspalt 15, der zur Aufnahme des bei der Erzeugung der Hinterschneidung U abgeschabten Bohrmehls dient. In ihrem rückwärtigen Abschnitt ist die Hülse 7 mit wenigstens einem Längsschlitz 11 versehen, der sich parallel zur Achse A der Ankerstange 2 erstreckt und vom rückwärtigen Ende der Hülse 7 bis maximal etwa zur Hälfte ihrer Längserstreckung reicht. Durch den Längsschlitz 11 kann die Hülse 7 bei der Verankerung ausbauchen und einen gewissen Formschluss zur umgebenden Wandung W der Aufnahmebohrung B bilden. Aufgrund der Reibung mit der Bohrlochwandung W wird die Hülse 7 im allgemeinen nicht oder nur in einem geringen Ausmass mitgedreht. Die Reibung zwischen dem tellerfederartigen Flansch 9 und der Anpressmutter 14 reicht aus, auch die Anpressmutter 14 am Mitdrehen zu hindern. Daher muss die Anpressmutter 14 für den Verankerungsvorgang vielfach nicht festgehalten werden. Bei kleinen Dimensionen des erfindungsgemässen Hinterschnittankers 1 oder bei nicht zu harten Untergründen G kann die Anpressmutter 14 auch in die Hülse 7 integriert sein.
Der erfindungsgemässe selbstschneidende Hinterschnittanker erlaubt die Erstellung von Befestigungspunkten mit kleinen Achs- und Randabständen. Für den Setzvorgang sind keine zusätzlichen Setzwerkzeuge erforderlich. Der Hinterschnittanker 1 kann mit Hilfe der Dreh-Bohrmaschine, mit der die zylindrische Aufnahmebohrung B erstellt wird, verankert werden. Bei der Erstellung der Aufnahmebohrung B muss nur mehr darauf geachtet werden, dass die Aufnahembohrung B ausreichend tief gebohrt wird, da sich der Hinterschnittanker 1 mit Hilfe des Flansches 9 an der Hülse 7 gegenüber dem Untergrund abstützt. Daher ist auch für die Erstellung der Aufnahmebohrung B kein Spezialwerkzeug, wie beispielsweise ein Bundbohrer, erforderlich. Der tellerfederartig gewölbte Flansch stellt eine einfache Sichtkontrolle für die ordnungsgemässe Verankerung des Hinterschnittankers 1 in der Aufnahmebohrung B dar.

Claims

Hinterschnittanker zur formschlüssigen Verankerung in einer Aufnahmebohrung (B), umfassend eine Ankerstange (2), die durch eine axiale Durchgangsbohrung einer Hülse (7) geführt ist, und für die Erstellung einer Hinterschneidung (U) mit Schneiden (4) ausgestattete Spreizlappen (3), die durch eine axiale Relativverschiebung der Hülse (7) gegenüber der Ankerstange (2) in Setzrichtung (S) radial ausstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizlappen (3) an der Ankerstange (2) angeordnet sind und freie Enden aufweisen, die sich in Richtung des rückwärtigen Endes (6) der Ankerstange (2) erstrecken, und dass die Hülse (7) unter radialem Ausstellen der Spreizlappen (3) in Setzrichtung (S) in den Ringspalt (13) zwischen der Ankerstange (2) und den freien Enden der Spreizlappen (3) vorschiebbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens vier Schneidlappen (3) vorgesehen sind, die am in Setzrichtung (S) vorderen Endbereich der Ankerstange (2) in gleichen Winkelabständen voneinander an ihrem Umfang angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidlappen (3) eine sich von einem gelenkartigen Anlenkbereich zu ihrem freien Ende erstreckende Länge (1) aufweisen, die wenigstens das Doppelte der grössten Materialstärke (t) der Schneidlappen (3) beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidlappen (3) torusförmige Stirnflächen (16) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden (4) durch zahnartige Profilierungen gebildet sind, die an den freien Enden der Schneidlappen (3) angeordnet sind und sich an den von der Ankerstange (2) abgekehrten Aussenflächen der Schneidlappen (3) in Richtung der Anlenkbereiche erstrecken.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Ringspalt (13) zwischen der Ankerstange (2) und den freien Enden der Spreizlappen (3) vortreibbare vordere Ende (8) der Hülse (7) wenigstens abschnittweise keilringförmig abgeschrägt ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (7) zweiteillig ausgebildet ist und einen zylindrischen Abschnitt und einen zwischen die Ankerstange (2) und die freien Enden der Spreizlappen (3) vortreibbaren Keilring umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (7) an ihrem rückwärtigen Ende einen umlaufenden Flansch (9) aufweist, der tellerfederartig gewölbt ist, wobei die Wölbung derart verläuft, dass die konkave Seite des Flansches (9) dem vorderen Ende der Hülse zugewandt ist und die gegenüberliegende Seite des Flansches (9) in Anlage mit einer Anpressmutter (14) steht, die auf ein vorzugsweise rechtsdrehendes Aussengewinde (5) am rückwärtigen Ende der Ankerstange (2) aufschraubbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich (12) der Hülse, der von ihrem vorderen Ende bis maximal etwa zur halben Längserstreckung der Hülse (7) reicht, einen geringeren Aussendurchmesser aufweist als der daran anschliessende rückwärtige Bereich der Hülse.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse wenigstens einen axialen Schlitz (11) aufweist, der von ihrem rückwärtigen Ende bis maximal etwa zur halben Längserstreckung der Hülse reicht.