DE19632469A1 - Nagel mit aufspreizbaren Beinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nagel mit aufspreizba­ ren Beinen, der verwendet wird, ein unter sehr hoher Last leicht brechendes Bauteil, beispielsweise eine dünne Schieferplatte, direkt an Gasbeton zu befestigen.

Verankerungen und Nägel, welche eine hohe Auszieh­ festigkeit oder einen hohen Ausziehwiderstand haben, wurden bislang verwendet, unterschiedliche Bauteile an Gasbeton zu befestigen.

Die Fig. 9A bis 9F zeigen derartige bekannte Nä­ gel und Verankerungen. Der Nagel gemäß Fig. 9A ist ein sich verjüngender Nagel 2 mit Beinen 1, die rechteck­ förmigen Querschnitt haben und sich zur Spitze hin ver­ jüngen. Wenn dieser Nagel tiefer in den Gasbeton 3 ein­ getrieben wird, wächst der Ausziehwiderstand aufgrund von Druckkräften.

Die Fig. 9B und 9C zeigen einen Nagel mit auf­ spreizbaren Beinen 5. Wenn der Nagel in den Gasbeton eingetrieben wird, werden die Beine 5 nach und nach auseinandergespreizt, so daß der Ausziehwiderstand ebenfalls allmählich anwächst. Um die Beine 5 aufzu­ spreizen, ist zwischen den Beinen 5 ein biegbares Keil-Bauteil 6 angeordnet. Wenn dieses durch den Gasbeton nach oben gedrückt wird, wächst der Ausziehwiderstand an.

Die Fig. 9D und 9E zeigen einen Nagel mit einem langen Bein 7 und einem kurzen Bein 8, die über eine Scheibe 9 untereinander verbunden sind. Der Nagel wird in den Gasbeton 3 durch Einschlagen des Kopfes 10 des kurzen Beines 8 eingetrieben, bis letzteres vollständig in den Gasbeton eingedrungen ist (Fig. 9D). Nachfolgend werden durch vollständiges Eintreiben des langen Beines 7 in den Gasbeton 3 die Spitzen automatisch auseinan­ dergespreizt, so daß der Ausziehwiderstand anwächst.

Fig. 9F zeigt einen Anker oder Bügel 11 mit einem rohrförmigen Bauteil 13, das an seinem Innenumfang ein Innengewinde 12 und an seiner Spitze Schlitze 14 auf­ weist. Wenn das rohrförmige Bauteil 13 in den Gasbeton eingetrieben wird, spreizt ein Keilbauteil 15 an seiner Spitze die zwischen den Schlitzen 14 ausgebildeten Wandabschnitte, so daß der Ausziehwiderstand anwächst.

Der sich verjüngende Nagel gemäß Fig. 9A kann pro­ blemlos eingetrieben werden, ohne daß die Möglichkeit besteht, das an dem Gasbeton zu befestigende Bauteil zu beschädigen. Unmittelbar nachdem der Nagel eingetrieben worden ist, ist der Ausziehwiderstand hoch. Wenn jedoch nachfolgend aufgrund von von außen einwirkenden Kräften eine Lockerung erfolgt, besteht die Tendenz, daß der Ausziehwiderstand nachläßt.

Der Nagel mit den aufspreizbaren Beinen gemäß den Fig. 9B und 9C kann genauso einfach wie der sich verjüngende Nagel gemäß Fig. 9A eingetrieben werden. Weiterhin wird der hohe Ausziehwiderstand auch bei Lockern nach dem Eintreiben aufrecht erhalten. Dieser Nagel zeigt jedoch Probleme insofern, als der Auf­ spreizwinkel der Beine sich abhängig von der Härte des Gasbetons und anderen Faktoren ändern kann. Wenn bei­ spielsweise der Gasbeton sehr hart ist, kann das Keil­ bauteil tief zwischen die beiden Beine eindringen, was ein überhohes Aufspreizen der Beine bewirkt, wie in Fig. 9B gezeigt. Da der Aufspreizwinkel der Beine somit nicht konstant ist, ist auch der Ausziehwiderstand nicht konstant.

Der Nagel gemäß den Fig. 9D und 9E zeigt die Vorteile der Nägel gemäß Fig. 9A und 9B-9C. Genauer ge­ sagt, er erzeugt einen hohen Ausziehwiderstand und kann auch im gelockerten Zustand nicht ohne weiteres heraus­ rutschen. Die Beine spreizen sich automatisch auseinan­ der, wenn der Nagel in den Gasbeton eingetrieben wird, wobei der Kopf des kürzeren Beines in Anlage mit dem am Gasbeton zu befestigenden Bauteil ist. Somit ist der Aufspreizwinkel der Beine unabhängig von der Härte des Gasbetons konstant. Dieser Nagel zeigt jedoch ein Pro­ blem insofern, als, wenn auf den Kopf des längeren Bei­ nes mit einem Hammer geschlagen wird, wobei der Kopf des kürzeren Beines bereits in Anlage mit dem zu befe­ stigenden Bauteil ist, um die Beine abzuspreizen, der Kopf des kürzeren Beins hart auf das zu befestigende Bauteil aufschlägt, so daß dieses Bauteil möglicherwei­ se brechen kann, insbesondere dann, wenn es aus bruch­ empfindlichen Material ist.

Der Anker oder Dübel gemäß Fig. 9F benötigt viele Herstellungsschritte und ist somit teuer. Er muß mit einer hohen Kraft eingetrieben werden, da er vollstän­ dig in dem Gasbeton aufgenommen werden muß. Ein derar­ tiger Anker oder Dübel ist tatsächlich in der Praxis nicht geeignet, um als Befestigungsvorrichtung irgend­ eines Gegenstandes an Gasbeton verwendet zu werden.

Es ist von daher Aufgabe der vorliegenden Erfin­ dung, einen Nagel mit aufspreizbaren Beinen zu schaf­ fen, bei dem geringe Wahrscheinlichkeit besteht, daß er im lockeren Zustand aus dem Material herausrutscht, in welches er eingetrieben wurde, dessen Beine unabhängig von der Härte des Gasbetons mit einem konstanten Winkel aufgespreizt werden und der niemals ein zu befestigen­ des Bauteil beschädigt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird demnach ein Nagel mit aufspreizbaren Beinen geschaffen, mit zwei Beinteilen aus Draht, die jeweils einen Querschnitt mit einer flachen Oberfläche am äußeren Umfang aufweisen, wobei jedes der Beinteile einen Kopf an einem Ende und eine Spitze am anderen Ende aufweist und mit einer Ringscheibe an den Beinteilen, um die Beinteile zusam­ men zu halten, wobei ihre flachen Oberflächen aneinan­ der anliegen, wobei eines der Beinteile einen Vorsprung an der flachen Oberfläche in einem Abschnitt nahe der Spitze aufweist, der in Richtung des anderen Beinteiles vorspringt, wobei weiterhin eines der beiden Beinteile mit einer Ausnehmung und das andere der Beinteile mit einem Vorsprung versehen ist, der für eine Aufnahme in der Ausnehmung ausgelegt ist, wenn die jeweiligen fla­ chen Oberflächen aneinander liegen, wobei die Ausneh­ mung und der Vorsprung so liegen, daß die flache Ober­ fläche des anderen Beinteils nahe seiner Spitze nicht in Anlage mit dem Vorsprung ist und wobei der Kopf die­ ses anderen Beinteils oberhalb des Kopfes des anderen Beinteils liegt, wobei die Ringscheibe benachbart der Ausnehmung und dem Vorsprung liegt, wenn der Vorsprung in der Ausnehmung aufgenommen ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegen­ standes sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Be­ zugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in der:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine erste Ausfüh­ rungsform eines Nagels mit aufspreizbaren Beinen gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 2 eine vertikale Schnittdarstellung dieses Na­ gels ist, wobei der Zustand gezeigt ist, wenn der Nagel in Gasbeton eingetrieben wird;

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang Linie III-III von Fig. 1 ist;

Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Köpfe dieses Nagels ist;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer zweiten Ausfüh­ rungsform ist;

Fig. 6 eine Seitenansicht einer dritten Ausfüh­ rungsform ist;

Fig. 7 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Vorsprungs ist;

Fig. 8A eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform ist;

Fig. 8B eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Steuerabschnittes dieses Nagels für den Aufspreizwinkel der Beine ist;

Fig. 9A eine vertikale Schnittdarstellung eines be­ kannten sich verjüngenden Nagels ist;

Fig. 9B und 9C vertikale Schnittdarstellungen eines anderen bekannten Nagels mit aufspreizbaren Beinen sind;

Fig. 9D und 9E vertikale Schnittdarstellungen eines weiteren bekannten Nagels mit miteinander verbundenen aufspreizbaren Beinen sind; und

Fig. 9F eine teilweise geschnittene Darstellung ei­ nes bekannten Ankers oder Dübels ist.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezug auf die Zeichnung erläutert.

In der ersten Ausführungsform gemäß der Fig. 1-4 umfaßt ein Nagel 21 ein erstes Beinteil 25, ein zweites Beinteil 29 und eine Ringscheibe 30. Das erste Beinteil 25 weist ein Bein 22 auf, das aus einem Metalldraht mit einem halbkreisförmigen Querschnitt mit flacher Ober­ fläche und einer Spitze 24 an einem Ende ausgebildet ist, sowie einen Kopf 23, der am anderen Ende des Beins 22 ausgebildet ist und von der bogenförmigen Seite des Beins 22 aus vorsteht.

Das zweite Beinteil 29 weist ein Bein 26 aus einem Metalldraht mit einem halbkreisförmigen Querschnitt mit flacher Oberfläche und einer Spitze 28 an einem Ende auf, sowie einen Kopf 27 ähnlich dem Kopf 23. Die Bein­ teile 25 und 29 sind untereinander durch die Ring­ scheibe 30 verbunden, wobei die flachen Oberflächen an­ einander anliegen. In der gezeigten Ausführungsform ha­ ben die Beinteile 25 und 29 im wesentlichen gleiche Länge. Ihre Längen relativ zueinander können jedoch auch abhängig von dem gewünschten Aufspreizwinkel der Beine geändert werden.

Das Bein 22 des ersten Beinteiles 25 weist einen Vorsprung 31 an der flachen Oberfläche in einem Ab­ schnitt nahe der Spitze 24 auf, der in Richtung des zweiten Beinteiles 29 vorsteht. Der Vorsprung 31 wird beispielsweise durch einen Pressvorgang gebildet. Der Vorsprung der gezeigten Ausführungsform weist im we­ sentlichen Halbkreisform auf. Er kann jedoch auch V-förmig oder trapezförmig sein. Da der Vorsprung 31 durch Biegen des Beins 22 gebildet wird, besitzt er ei­ ne federnde Nachgiebigkeit.

Die Beinteile 25 und 29 werden durch die Ringschei­ be 30 zusammengehalten, wobei die Spitze 28 des zweiten Beinteiles 29 unmittelbar oberhalb des Vorsprunges 31 liegt (vgl. Fig. 1). Eine kegelstumpfförmige konische Ausnehmung 32 und ein Vorsprung 33 mit zur Form der Ausnehmung 32 komplementärer Form sind in der flachen Oberfläche des ersten Beinteiles 25 unmittelbar unter­ halb des Kopfes 23 und in der flachen Oberfläche des zweiten Beinteiles 29 unmittelbar unterhalb des Kopfes 27 oder umgekehrt angeordnet, wobei die Ausnehmung 32 und der Vorsprung 33 miteinander in Eingriff sind. Die­ ser Abschnitt wird nachfolgend als Steuerabschnitt für den Aufspreizwinkel bezeichnet.

Wenn gemäß Fig. 1 der Vorsprung 33 in der Ausneh­ mung 32 aufgenommen ist, liegt die Spitze 28 des zwei­ ten Beinteils 29 unmittelbar oberhalb des Vorsprunges 31, wobei der Kopf 27 des zweiten Beinteiles 29 ober­ halb des Kopfes 23 des ersten Beinteiles 25 liegt und die Ringscheibe 30 unmittelbar unterhalb der Ausnehmung 32 und dem Vorsprung 33 liegt.

Genauer gesagt, wenn der Vorsprung 33 in der Aus­ nehmung 32 aufgenommen ist, liegen sie nahe des Kopfes 23 des ersten Beinteiles 25, wobei die Ringscheibe 30 etwas unterhalb der Ausnehmung 32 und dem Vorsprung 33 und näher an der Spitze des Nagels liegt. Die Ausneh­ mung 32 oder der Vorsprung 33 des ersten Beinteiles 25 sind etwas von dem Kopf 23 des ersten Beinteiles 25 be­ abstandet, so daß eine Mehrzahl von Ringscheiben einge­ setzt werden kann.

Die Beinteile 25 und 29 können anstelle eines halb­ kreisförmigen Querschnittes auch polygonalen Quer­ schnitt haben. Ihre Spitzen können sich verjüngend, zu­ gespitzt, abgerundet oder abgeflacht sein. In der dar­ gestellten Ausführungsform sind die Köpfe 23 und 27 beide im wesentlichen halbkreisförmige Plattenbauteile. Der Kopf 27 des zweiten Bauteiles 29 kann jedoch auch stiftförmig sein.

In der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 5 sind die Beinteile 25 und 29 mit einer Mehrzahl von Ausneh­ mungen 32 und Vorsprüngen 33 in unterschiedlichen Hö­ henlagen versehen. Eine Mehrzahl von Ringscheiben 30 kann ebenfalls verwendet werden. Wenn eine einzige Ringscheibe 30 verwendet wird, sollte sie unmittelbar unterhalb der Ausnehmung und des Vorsprunges liegen, die am höchsten angeordnet sind.

In der dritten Ausführungsform gemäß den Fig. 6 und 7 ist der Vorsprung 31 ein Höcker, der durch einen Preßvorgang in der Mitte der flachen Oberfläche des er­ sten Beinteiles 25 ausgebildet wird. Das zweite Bein­ teil 29 ist länger als das erste Beinteil 25 und mit einer Ausnehmung 34 versehen, in welcher der Vorsprung 31 aufgenommen wird, wenn die flachen Oberflächen der Beinteile 25 und 29 aneinander liegen, wobei die Spit­ zen in ihren Lagen miteinander übereinstimmen.

In der vierten Ausführungsform von Fig. 8 ist an­ stelle der Ausnehmung 32 und des Vorsprunges 33 der er­ sten Ausführungsform das erste Beinteil 25 mit einer Schulter 32a versehen, die unmittelbar unter dem Kopf 23 liegt, wohingegen das zweite Beinteil 29 mit einer Schulter 33a versehen ist, die komplementär zu der Schulter 32a ausgebildet ist und von dieser getragen wird.

Nachfolgend wird beschrieben, wie der erfindungsge­ mäße Nagel der ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 1-4 angewendet wird. Die Nägel der weiteren Ausfüh­ rungsformen werden im wesentlichen auf gleiche Weise wie der Nagel der ersten Ausführungsform verwendet.

Der Nagel 21 mit dem Aufbau gemäß Fig. 1 wird durch eine Bohrung 35 in einem Bauteil 36 in den Gasbeton mittels eines Hammers eingetrieben, wobei das Bauteil 36 an dem Gasbeton 37 zu befestigen ist und beispiels­ weise eine Schieferplatte oder dergleichen ist. Das er­ ste Beinteil 25 und das zweite Beinteil 29 werden in den Gasbeton 37 unter Einhaltung ihrer Ausgangsposition eingetrieben, das heißt, ohne daß sie auseinanderge­ spreizt werden, bis die Ringscheibe 30 an dem Bauteil 36 aufsitzt.

Mit anderen Worten, solange die Ringscheibe 30 nicht an dem Bauteil 36 aufsitzt, verbleiben das erste Beinteil 25 und das zweite Beinteil 29 unter Zusammen­ halt durch die Ringscheibe 30 miteinander in Anlage, wobei der Vorsprung 33 in Eingriff mit der Ausnehmung 32 trotz der Tatsache ist, daß die Beinteile in den Gasbeton 37 nur durch Schlagen auf den Kopf 27 des zweiten Beinteiles 29 eingetrieben werden.

Sobald die Ringscheibe 30 auf dem Bauteil 36 auf­ sitzt, werden nur die Beinteile 25 und 29 weiter in den Gasbeton 37 eingetrieben, wobei die Ringscheibe 30 festliegt. Dies bedeutet, daß sich die Ringscheibe 30 relativ gegenüber den Beinteilen 25 und 29 in Richtung des Kopfes 23 des ersten Beinteiles 25 bewegt. Der Na­ gel wird weiter eingetrieben, bis die Ringscheibe 30 die Ausnehmung 32 und den Vorsprung 33 passiert hat und an dem Kopf 23 des ersten Beinteiles 25 anschlägt.

In diesem Zustand ist der Vorsprung 33 von der Aus­ nehmung 32 trennbar. Somit wird durch weiteres Eintrei­ ben des zweiten Beinteiles 29 mit einem Hammer dieses weich in den Gasbeton 37 eindringen, wobei es über den Vorsprung 31 des nun stationären ersten Beinteiles 25 gleitet. Das zweite Beinteil 29 wird somit allmählich von dem ersten Beinteil 25 weggespreizt, wie in Fig. 2 gezeigt, bis der Kopf 27 an der Ringscheibe 30 anliegt.

Während der Nagel gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung in den Gasbeton 37 eingetrieben wird, hält die Ringscheibe 30 den Vorsprung 33 in Eingriff mit der Ausnehmung 32, bis sie an dem Kopf 23 des ersten Bein­ teiles 25 anschlägt. Sobald die Ringscheibe 30 an dem Kopf 23 anschlägt, beginnt das zweite Beinteil 29 da­ mit, sich von dem ersten Beinteil wegzuspreizen. Somit ist der Aufspreizwinkel der Beine immer konstant unge­ achtet der Härte des Gasbetons, so daß keine im negati­ ven Sinne wirkende Belastung auf das an dem Gasbeton zu befestigende Bauteil einwirkt.

Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfol­ gend noch näher erläutert:

• (I) Da die Beine abspreizbar sind, zeigt der Nagel gemäß der vorliegenden Erfindung einen hohen Auszieh­ widerstand und ist vibrationsfest. Sein Ausziehwider­ stand wird aufrechterhalten, selbst dann, wenn er meh­ rere Millimeter zurückgezogen wird.
• (II) Beim Eintreiben des Nagels bewegt sich die Ringscheibe relativ zu dem Nagel und erlaubt, daß sich der Vorsprung von der Ausnehmung löst, so daß sich die Beine immer um einen konstanten Winkel unabhängig von der Härte des Gasbetons auseinanderspreizen können. Da der Aufspreizwinkel der Beine konstant ist, zeigt der Nagel eine konstante Ausziehfestigkeit.
• (III) Der Zeitpunkt, zu dem die Aufspreizung der Beine beginnt, wird durch die Steuervorrichtung mit der Ausnehmung, dem Vorsprung und der Ringscheibe gesteu­ ert. Dies macht es möglich, den Druck auf einem zu be­ festigenden Bauteil, der von dem Kopf des Nagels ausge­ übt wird, auf einen niedrigen Wert zu bringen, so daß es möglich ist, auch bruchempfindliche Bauteile wie beispielsweise dünne Schieferplatten an Gasbeton zu be­ festigen, ohne diese bruchempfindlichen Bauteile zu be­ schädigen.

Insofern zusammenfassend wurde somit ein Nagel (21) mit aufspreizbaren Beinen beschrieben, die um einen konstanten Winkel unabhängig von der Härte von Gasbeton aufgespreizt werden können, in welche der Nagel einge­ trieben wird. Zwei Beinteile werden über eine Ring­ scheibe zusammengefügt, wobei ihre flachen Oberflächen aneinander anliegen. Eines der Beinteile weist an sei­ ner flachen Oberfläche nahe seiner Spitze einen Vor­ sprung auf. Ein Vorsprung und eine Ausnehmung sind in den flachen Oberflächen der jeweiligen Beinteile ausge­ bildet. Wenn die Beinteile durch die Ringscheibe zusam­ mengehalten werden, ist der Vorsprung mit der Ausneh­ mung nahe der Ringscheibe in Eingriff. Wenn der Nagel in eine bestimmte Tiefe eingetrieben worden ist, gerät der Vorsprung außer Eingriff mit der Ausnehmung, so daß die Beine mit einem Aufspreizvorgang beginnen. Es ist somit möglich, den Aufspreizvorgang der Beinteile zu kontrollieren oder zu steuern.

Claims (5)

1. Ein Nagel mit aufspreizbaren Beinen mit zwei Beinteilen (25, 29) aus Draht, die jeweils einen Quer­ schnitt mit einer flachen Oberfläche am äußeren Umfang aufweisen, wobei jedes der Beinteile (25, 29) einen Kopf (23, 27) an einem Ende und eine Spitze (24, 28) am anderen Ende aufweist und mit einer Ringscheibe (30) an den Beinteilen (25, 29), um die Beinteile zusammen zu halten, wobei ihre flachen Oberflächen aneinander an­ liegen, wobei eines der Beinteile einen Vorsprung (31) an der flachen Oberfläche in einem Abschnitt nahe der Spitze aufweist, der in Richtung des anderen Beinteiles vorspringt, wobei weiterhin eines der beiden Beinteile (25, 29) mit einer Ausnehmung (32) und das andere der Beinteile (25, 29) mit einem Vorsprung (33) versehen ist, der für eine Aufnahme in der Ausnehmung (32) aus­ gelegt ist, wenn die jeweiligen flachen Oberflächen an­ einander liegen, wobei die Ausnehmung (32) und der Vor­ sprung (33) so liegen, daß die flache Oberfläche des anderen Beinteils nahe seiner Spitze (28) nicht in An­ lage mit dem Vorsprung (31) ist und wobei der Kopf (27) dieses anderen Beinteils (29) oberhalb des Kopfes (23) des anderen Beinteils (25) liegt, wobei die Ringscheibe (30) benachbart der Ausnehmung (32) und dem Vorsprung (33) liegt, wenn der Vorsprung (33) in der Ausnehmung (32) aufgenommen ist.

2. Nagel mit aufspreizbaren Beinen nach Anspruch 1, wobei der Vorsprung (31) ein bogenförmiger oder tra­ pezförmiger Vorsprung ist, der durch Biegen des einen Beinteils (25) ausgebildet ist.

3. Nagel mit aufspreizbaren Beinen nach Anspruch 1, wobei der Vorsprung (31) ein Höcker ist, der im Mit­ telpunkt der flachen Oberfläche des einen Beinteils (25) durch den Preßvorgang ausgebildet ist.

4. Nagel mit aufspreizbaren Beinen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Spitze (28) des arideren Beinteiles (29) unterhalb des Vorsprungs (31) liegt und wobei das andere Beinteil (29) eine Ausnehmung (34) in seiner flachen Oberfläche zur Aufnahme des Vorsprungs (31) aufweist.

5. Nagel mit aufspreizbaren Beinen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ausnehmung (32) ein Schul­ terabschnitt (32a) an einem der Beinteile unterhalb dessen Kopfes ist, wobei der Vorsprung (33) ein Schul­ terabschnitt (33a) an dem anderen Beinteil ist, der für einen Sitz auf dem Schulterabschnitt an dem anderen Beinteil ausgelegt ist, wobei die Ringscheibe (30) nahe den Schulterabschnitten (32a, 33a) angeordnet ist, wenn die Schulterabschnitte ineinandergesetzt sind.