DE19734518A1 - Spreiznagel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spreiznagel zum Einschlagen in ein Bohrloch in Beton oder dgl. mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Ein derartiger Spreiznagel ist bekannt aus der EP 0 622 553 B1. Der bekannte Spreiznagel weist einen Spreizbereich auf, der sich über einen Teil der Länge eines Nagelschafts erstreckt. Der Spreizbereich ist durch eine Längskerbe gebildet, die dem Spreiznagel im Spreizbereich einen U-förmigen Querschnitt gibt und eine Querabmes­ sung des Spreiznagels im Spreizbereich vergrößert im Vergleich mit einem Durch­ messer des Nagelschafts außerhalb des Spreizbereichs. Durch die Längskerbe sind zwei in Längsrichtung verlaufende Spreizschenkel gebildet, die an einem Grund der Längskerbe einstückig miteinander sind.

Beim Einschlagen des Spreiznagels in das Bohrloch werden die Spreizschenkel auf den Bohrlochdurchmesser zusammengedrückt. Aufgrund der Verformung drücken die Spreizschenkel gegen eine Bohrlochwandung und halten den Spreiznagel durch Reib­ schluß im Bohrloch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Spreizverhalten des bekannten Spreiznagels zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spreiznagel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Spreiznagel weist einen im Spreizbereich S- oder Z-förmigen Querschnitt auf. Mit S- oder Z-förmigem Querschnitt ist eine Quer­ schnittsform gemeint. Der erfindungsgemäße Spreiznagel weist in seinem Spreizbereich einen in Längsrichtung verlaufenden Quersteg auf, von dessen beiden Längsrändern zwei ebenfalls in Längsrichtung des Spreiznagels verlaufende Spreizschenkel beispiels­ weise bogenförmig oder in einem Winkel zu beiden Seiten des Querstegs abstehen. Die Spreizschenkel sind in etwa in Tangenten-, Sekanten- oder Umfangsrichtung des Bohr­ lochs ausgerichtet, das zum Einschlagen des Spreiznagels vorgesehen ist. Außen­ flächen der Spreizschenkel können einer Krümmung der Bohrlochwandung angepaßt gerundet sein. Im Spreizbereich weist der erfindungsgemäße Spreiznagel in unverform­ tem Zustand ein Übermaß gegenüber dem Bohrloch auf, d. h. Außenflächen der Spreiz­ schenkel haben einen größeren Abstand voneinander als es einem Bohrlochdurch­ messer entspricht. Auch der durch den S- oder Z-förmigen Querschnitt im Spreizbereich gebildete Quersteg des erfindungsgemäßen Spreiznagels kann eine größere Breite auf­ weisen, als es dem Durchmesser des Bohrlochs entspricht. Die Breite des Querstegs ist eine Querabmessung des Spreiznagels im Spreizbereich. In diesem Fall hat auch der Quersteg ein Übermaß gegenüber dem Bohrloch und wird beim Einschlagen des Spreiznagels in das Bohrloch in Richtung seiner Breite elastisch und/oder plastisch ge­ staucht.

Beim Einschlagen des erfindungsgemäßen Spreiznagels in das Bohrloch werden die Spreizschenkel in etwa in radialer Richtung zum Bohrloch zusammengedrückt. Der Ab­ stand der Spreizschenkel voneinander verringert sich, der Spreiznagel wird in seinem Spreizbereich elastisch und eventuell auch plastisch verformt. Aufgrund ihrer Verfor­ mung drücken die Spreizschenkel nach außen gegen die Bohrlochwandung und halten den Spreiznagel durch Reibschluß im Bohrloch. Aufgrund der elastischen und eventuell auch plastischen Verformung ergeben sich hohe Haltewerte. Die Haltewerte werden noch gesteigert, wenn auch der Quersteg im Spreizbereich des Spreiznagels ein Über­ maß gegenüber dem Bohrloch aufweist.

Durch den S- oder Z-förmigen Querschnitt des Spreizbereichs ist ein Verformungsweg im Vergleich mit einem U-förmigen Querschnitt vergrößert, nahezu verdoppelt. Dies hat den Vorteil, daß der erfindungsgemäße Spreiznagel in Bohrlöcher mit großer Durch­ messertoleranz einschlagbar ist und einen auch bei großem Bohrlochdurchmesser aus­ reichenden Haltewert hat. Weiterer Vorteil ist, daß die Abhängigkeit des Haltewerts vom Bohrlochdurchmesser verringert ist. Freiräume zwischen den Spreizschenkeln und dem Quersteg sind in der Lage, im Bohrloch befindliches Bohrmehl beim Einschlagen des Spreiznagels aufzunehmen.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Querschnitt des Spreiznagels im Spreiz­ bereich mäanderförmig ausgebildet, der Querschnitt hat also einen zick-zackartigen Verlauf. Zwischen den beiden Spreizschenkeln, die bei in das Bohrloch eingeschla­ genem Spreiznagel an der Bohrlochwandung an liegen, sind bei dieser Ausgestaltung der Erfindung mehrere in Längsrichtung des Spreiznagels verlaufende Querstege vor­ handen, die abwechselnd an jeweils einem ihrer Längsränder vorzugsweise einstückig miteinander verbunden sind. Der mäanderförmige Querschnitt ergibt einen weiter ver­ größerten Verformungsweg in einer Querrichtung im Spreizbereich des Spreiznagels. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spreiznagels läßt eine weiter vergrö­ ßerte Durchmessertoleranz des Bohrlochs zu.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung sind Federelemente vorgesehen, die Freiräume zwischen den Spreizschenkeln und dem oder den Querstegen überbrücken. Die Feder­ elemente drücken die Spreizschenkel in etwa radial nach außen vom Quersteg ab. Bei mehreren Querstegen werden auch die Querstege auseinandergedrückt. Die Federele­ mente verbessern das Spreizverhalten sowie den Haltewert des erfindungsgemäßen Spreiznagels.

Als Federelemente können beispielsweise an sich bekannte Blattfedern in die Freiräume eingelegt sein. In bevorzugter Ausgestaltung sind die Federelemente als Federstege ausgebildet, die insbesondere einstückig mit dem Spreiznagel sind und die sich von den Spreizschenkeln zum Quersteg und bei mehreren Querstegen von Quersteg zu Quer­ steg erstrecken. Die Federstege können in Radialebenen des Spreiznagels oder schräg in einem Winkel zu solchen Radialebenen des Spreiznagels verlaufen.

Der Spreizbereich kann sich über die volle oder nahezu die volle Länge des Nagel­ schafts erstrecken. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich der Spreiz­ bereich nur über einen Teil der Länge des Nagelschafts. An den Spreizbereich schließt sich ein Zylinderschaftabschnitt an, der einen kleineren Durchmesser aufweist, als es einer Querabmessung des Spreiznagels im Spreizbereich entspricht. Die Spreizschenkel und ggf. auch der Quersteg mit seinen Längsrändern stehen radial über den Zylinder­ schaftabschnitt vor. Der Zylinderschaftabschnitt hat in etwa den Durchmesser des Bohrlochs.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Spreiznagel aus Kunststoff, vorzugsweise aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Spreiznagel gemäß der Erfindung im Achsschnitt gemäß Linie I-I in Fig. 3;

Fig. 2 den Spreiznagel aus Fig. 1 in Seitenansicht;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang Linie III-III in Fig. 2 in größerer Darstellung; und

Fig. 4 eine Stirnansicht gemäß Pfeil IV in Fig. 2.

Der in der Zeichnung dargestellte, insgesamt mit 10 bezeichnete, erfindungsgemäße Spreiznagel weist einen Nagelschaft 12 auf. An einem hinteren Ende ist der Nagelschaft 12 einstückig mit einem Nagelkopf 14, an einem vorderen Ende 16 verjüngt sich der Nagelschaft 12 konisch.

Vom Nagelkopf 14 bis ungefähr zur Mitte des Spreiznagels 10 ist der Nagelschaft 12 zylindrisch, dieser Teil des Nagelschafts wird nachfolgend als Zylinderschaftabschnitt 18 bezeichnet. Der Zylinderschaftabschnitt 18 weist näherungsweise einen Nenndurch­ messer des Spreiznagels 10 auf, d. h. der Durchmesser des Zylinderschaftabschnitts 18 stimmt ungefähr mit einem Durchmesser eines nicht dargestellten Bohrlochs überein, das zum Einschlagen des Spreiznagels 10 vorgesehen ist.

Vom Zylinderschaftabschnitt 18 bis in den Bereich des vorderen Endes 16 des Spreiznagels 10 ist der Nagelschaft 12 als Spreizbereich 20 ausgebildet. Im Spreiz­ bereich 20 ist ein Querschnitt des Nagelschafts 12 S- oder Z-förmig, wie in Fig. 3 und 4 gut zu erkennen. Im Spreizbereich 20 weist der Nagelschaft 12 einen in Längs­ richtung des Spreiznagels 10 verlaufenden Quersteg 22 auf, von dessen beiden Längs­ rändern je ein Spreizschenkel 24 zu je einer Seite absteht. Die Spreizschenkel 24 sind einstückig mit dem Quersteg 22, sie sind im Querschnitt bogenförmig, ihre Außenfläche 26 sind näherungsweise einer Krümmung einer Bohrlochwandung des nicht dargestell­ ten Bohrlochs angepaßt gewölbt. Die Außenflächen 26 der Spreizschenkel 24 haben zumindest über einen Umfangsabschnitt, der sich an freie Längsränder 28 der Spreiz­ schenkel 24 anschließt, einen größeren Abstand voneinander, als es dem Durchmesser des nicht dargestellten Bohrlochs entspricht.

Beim Einschlagen des erfindungsgemäßen Spreiznagels 10 in das Bohrloch werden die Spreizschenkel 24 in etwa radial nach innen gedrückt, der Spreiznagel 10 wird in seinem Spreizbereich 20 elastisch und ggf. auch plastisch verformt. Aufgrund der Verformung drücken die Spreizschenkel 24 nach außen gegen die Bohrlochwandung, der Spreiz­ nagel 10 wird durch Reibschluß im Bohrloch gehalten.

Zur Versteifung im Spreizbereich 20 und um das Verformungsverhalten des Spreiz­ nagels 10 im Spreizbereich 20 gezielt beeinflussen zu können, weist der Spreiznagel 10 Federstege 30 auf. Diese Federstege 30 befinden sich zwischen den Spreizschenkeln 24 und dem Quersteg 22, die Federstege 30 überbrücken zwischen den Spreizschen­ keln 24 und dem Quersteg 22 bestehende Freiräume 32. Die Federstege 30 sind ein­ stückig mit den Spreizschenkeln 24 und dem Quersteg 22. Sie sind schräg unter einem Winkel von etwa 45 Grad zu gedachten Radialebenen des Spreiznagels 10 angeordnet.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spreiznagels 10 ist aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt.

Claims (6)

1. Spreiznagel zum Einschlagen in ein Bohrloch in Beton oder dgl., mit einem Nagelschaft, welcher einen sich in Längsrichtung des Spreiznagels erstrecken­ den Spreizbereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreiznagel (10) im Spreizbereich (20) einen S- oder Z-förmigen Querschnitt aufweist.

2. Spreiznagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreiznagel (10) im Spreizbereich (20) einen mäanderförmigen Querschnitt aufweist.

3. Spreiznagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreiznagel (10) Federelemente (30) aufweist, die vom S-, Z- oder mäanderförmigen Quer­ schnitt gebildete Freiräume (32) überbrücken.

4. Spreiznagel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federele­ mente als Federstege (30) ausgebildet sind.

5. Spreiznagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreiznagel (10) einen Zylinderschaftabschnitt (18) aufweist, der sich axial an den Spreiz­ bereich (20) anschließt, und daß der Spreizbereich (20) eine größere Querab­ messung als der Zylinderschaftabschnitt (18) aufweist.

6. Spreiznagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreiznagel (10) aus Kunststoff besteht.