DE19754792A1 - Nachspreizender Metalldübel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen nachspreizenden Metalldübel nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 4 oder 6.

Aus der US 2,573,880 ist ein nachspreizender Metalldübel bekannt, der in einem Ge­ häuse einen von einem pyrotechnischen Antrieb angetriebenen Kolben aufweist. Der Kolben wird nach Zündung des Antriebselements von den erzeugten Treibgasen be­ schleunigt und bewegt sich aus seiner Ruhestellung in eine Spannstellung. Bei dieser Bewegung zieht der Kolben ein geschlitztes Spreizelement entlang einer Schräge, so daß in der Spannstellung das Spreizelement gespreizt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nachspreizenden Metalldübel nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 4 oder 6 so weiterzubilden, daß eine vereinfachte Konstruktion und eine sichere Verankerung des Metalldübels, z. B. in Beton, erreicht ist.

Eine erste Ausführungsform gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, daß das obere Ende des Metalldübels konisch ausgebildet ist und das Spreizelement auf dem konischen Ende verschiebbar angeordnet ist und daß das Spreizelement ein Metallclip ist, welcher auf das konische Ende aufgesteckt ist.

Unter Metalldübel sind auch Ankerbolzen und Schwerlastanker verstanden.

Diese Ausführungsform zeichnet sich durch eine besonders einfache Konstruktion aus. Die Metallclips sind einfach herzustellen und brauchen nur auf das konische En­ de des Metalldübels aufgesteckt zu werden. Vorzugsweise ist der Metallclip eine in Längsrichtung aufgeschnittene Hülse.

Zur Führung des Kolbens weist vorteilhafterweise das konische Ende Längsschlitze d. h. in Axialrichtung verlaufende Schlitze, auf. In diesen Längsschlitzen ist der Kol­ ben geführt.

Eine zweite Ausführungsform gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4 zeichnet sich dadurch aus, daß das obere Ende des Metalldübels hülsenförmig mit in Längsrichtung verlaufenden Schlitzen ausgebildet ist und in die Schlitze zumindest ein im Quer­ schnitt U-förmiges Spreizelement eingesetzt ist.

Bei dieser Variante wird in das hülsenförmige Ende zumindest ein im Querschnitt U-förmiges Spreizelement eingesetzt. Das Spreizelement ist bevorzugt ein gestanztes Metallteil.

Bevorzugt sind die Spreizelemente an ihrer Stirnseite mit dem Gehäuse bzw. seinem oberen Ende kraftschlüssig, z. B. durch Löten oder Schweißen, verbunden.

In dieser Ausführungsform spreizt der Kolben in der Spannstellung die beiden Schen­ kel des Spreizelements.

Eine dritte Ausführungsform gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 zeichnet sich dadurch aus, daß das obere Ende des Metalldübels hülsenförmig mit einem senkrecht zur Längsachse verlaufenden Fixierungsbolzen ausgebildet ist und auf diesem Fixie­ rungsbolzen drehbar gelagerte Nockenscheiben als Spreizelemente angeordnet sind.

Die drehbar gelagerten Nockenscheiben ersetzen hier konstruktiv die Schenkel des Spreizelements gemäß Anspruch 4.

In allen Ausführungsvarianten weisen die Spreizelemente vorzugsweise auf ihrer Au­ ßenfläche Sperrelemente, wie z. B. Widerhaken, auf. Diese Sperrelemente verbes­ sern die Verankerung, z. B. im Beton oder Gestein.

Weiterhin ist bevorzugt in allen Ausführungsformen das Antriebselement außerhalb des Kolbens angeordnet.

Die Auslösung des Antriebselements erfolgt erfindungsgemäß entweder thermisch (z. B. mit einer heißen Sonde), mechanisch (z. B. mit einem Schlagstift mit Hammer oder federkraftbetriebenem Schlagbolzengerät) oder durch Laserenergie (z. B. durch ein Handlasergerät).

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend be­ schrieben sind. Es zeigt:

Fig. 1a im Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Metalldübel mit Metallclip in Ru­ hestellung,

Fig. 1b einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1a,

Fig. 2a, 2b dieselben Schnitte wie in Fig. 1a, 1b um 90° verdreht,

Fig. 3 die Ausführungsform gemäß der Fig. 1, 2 in Spannstellung,

Fig. 4a im Längsschnitt eine alternative Ausführungsform mit U-förmigen Spreizele­ menten,

Fig. 4b eine Draufsicht auf das obere Ende des Metalldübels gemäß Fig. 4a,

Fig. 5 die Ausführungsform gemäß Fig. 4a, 4b in Spannstellung und

Fig. 6 im Längsschnitt eine alternative Ausführungsform mit drehbar gelagerten Nockenscheiben als Spreizelemente.

Die Fig. 1a, 1b und 2a, 2b zeigen eine erste Ausführungsform des erfindungsgemä­ ßen Metalldübels jeweils eingesetzt in Beton 16, jedoch noch in Ruhestellung, d. h. vor der Auslösung des pyrotechnischen Antriebselements. Fig. 2a, 2b zeigt dieselben Schnitte wie Fig. 1a, 1b, jedoch um 90° verdreht. Die Fig. 1b, 2b zeigen jeweils Schnitte entlang der Linien A-A in den Fig. 1a, 2a.

Der Metalldübel bzw. auch Anker oder Ankerbolzen besteht aus einem Gehäuse 5 bzw. Dübelkörper, dessen oberes Ende 7 konisch ausgebildet ist, so daß eine Schrä­ ge 6 geschaffen ist. Auf diesem oberen bzw. konischen Ende 7 ist als Spreizelement ein Metallclip 2 aufgesetzt bzw. aufgeschoben, der aus einer in Längsrichtung aufge­ schnittenen Hülse besteht. Beim Verschieben des Metallclips 2 auf dem konischen Ende 7 weitet sich der Metallclip 2 und drückt sich in den Beton 16 ein.

Das obere bzw. konische Ende 7 weist Längsschlitze 8 auf, in denen unterhalb des Metallclips 2 ein Kolben 3 geführt ist. Die einzelnen Längsschlitze 8 des oberen bzw. konischen Endes 7 sind über einen Sperrbolzen 1 miteinander verbunden. Dieser Sperrbolzen 1 dient auch bei der später beschriebenen Beschleunigung des Kolbens 3 als Endanschlag. Unterhalb des Kolbens 3 ist eine Bohrung 17 im Gehäuse 5 ein­ gebracht, in der sich ein Antriebselement 4 befindet. Ein Anzündkanal 18 mündet von dem unteren stirnseitigen Ende bis in die Bohrung 17. Das aus dem Bohrloch heraus­ ragende Ende des Dübels ist mit einem Außengewinde 19 versehen. Alternativ kann hier natürlich auch ein Innengewinde vorgesehen werden.

Zur Verankerung des Metalldübels wird zuerst, wie üblich, ein Loch vorgebohrt. In dieses Bohrloch wird anschließend der Metalldübel eingeschoben und über den An­ zündkanal 18 das Antriebselement 4 angezündet. Dies kann auf die verschiedensten Arten durchgeführt werden, z. B. thermisch (z. B. mit einer heißen Sonde), mecha­ nisch (z. B. mit einem Schlagstift mit Hammer oder federkraftbetriebenem Schlagbol­ zengerät) oder durch Laserenergie (z. B. durch ein Handlasergerät).

Das Antriebselement 4 erzeugt nach der Anzündung Treibgas, welches den Kolben 3 in Richtung nach oben, d. h. in Richtung Dübelspitze, beschleunigt. Der Kolben 3 schiebt dabei den Metallclip 2 auf bzw. entlang der Schräge 6 des oberen bzw. koni­ schen Endes 7. Hierbei wird der Metallclip 2 gespreizt und drückt sich in den Beton 16.

Fig. 3 zeigt den Metalldübel in der Spannstellung, d. h. nach der Zündung des Anzün­ delements 4 und der Beschleunigung des Kolbens 3. Die auf der Außenfläche des Metallclips 2 angeordneten Sperrelemente 15, hier Widerhaken, haben sich in den Beton 16 eingedrückt.

Ein wichtiges Merkmal dieser Ausführungsform ist, daß das Antriebselement 4 außer­ halb des Kolbens 3 angeordnet ist. Hierdurch kann sich der Kolben 3 im Gehäuse 5 nicht durch den Druck der Treibgase aufweiten und dadurch verkeilen. Der Kolben 3 hat außerdem einen in die Bohrung 17 ragenden Zapfen 22, so daß der Kolben 3 besser geführt ist. Ferner ist dadurch oberhalb des Antriebselements 4 nur ein kleiner Totraum vorhanden.

Die Fig. 4a, 4b und 5 zeigen eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemä­ ßen Metalldübels. Hier ist das oberen Ende 7 des Metalldübels hülsenförmig mit in Längsrichtung verlaufenden Schlitzen 9 ausgebildet. Siehe hierzu Fig. 4b, die eine Draufsicht auf das obere Ende des Metalldübels gemäß Fig. 4a zeigt. In diese Schlit­ ze 9 sind zwei im Querschnitt U-förmige Spreizelemente 10 eingesetzt und an ihrer Stirnseite 11 mit dem Gehäuse 5 verschweißt oder verlötet. In den Zwischenraum zwischen den Schenkeln der Spreizelemente 10 ragt ein Kolben 3 mit einer konisch geformten Spitze. Dieser Kolben 3 weist wie der Kolben gemäß Fig. 1, 2, 3 einen in eine Bohrung 17 ragenden Zapfen 22 auf. Am unteren Ende der Bohrung 17 ist ein Antriebselement 4 eingesetzt, welches über einen Anzündkanal 18 mit einer Kälte­ bohrung 20 mit einem Innengewinde 21 verbunden ist. In diese Haltebohrung 20 kann nach erfolgter Verankerung des Metalldübels eine Schraube eingedreht werden. Die Spreizelemente 10 sind auf ihrer Außenfläche mit Widerhaken als Sperrelemente 15 versehen.

Fig. 5 zeigt diese Ausführungsform in der Spannstellung, d. h. das Antriebselement 4 wurde über die Haltebohrung 20 und den Anzündkanal 18 angezündet, woraufhin das gebildete Treibgas den Kolben 3 nach oben in Richtung zu den Spreizelementen 10 beschleunigt. Durch die konische Spitze des Kolbens 3 werden die Spreizelemente 10 gespreizt und die als Widerhaken ausgebildeten Sperrelemente 15 drücken sich in den Beton 16 ein, wodurch der Metalldübel fest verankert ist. Sollte sich der Beton bzw. das Gestein lockern, würden sich die Spreizelemente 10 selbsttätig nachsprei­ zen. Dies gilt für alle beschriebenen Ausführungsformen.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Metalldübels. Hier ist das obere Ende 7 des Metalldübels hülsenförmig mit in Längsrichtung gegenüberlie­ genden Einschnitten 23 ausgebildet. In diese Einschnitte 23 ist ein senkrecht zur Längsachse 12 verlaufender Fixierungsbolzen 13 angeordnet. Auf diesem Fixierungs­ bolzen 13 sind drehbar gelagerte Nockenscheiben 14 als Spreizelemente aufgesetzt. Diese Nockenscheiben 14 sind in der Ruhestellung spitzwinklig zueinander angeord­ net. Ein Kolben 3 befindet sich auf der Längsachse 12 und spreizt beim Beschleuni­ gen die beiden Nockenscheiben 14 auseinander. Die Nockenscheiben 14 sind auf ihrer Außenfläche mit Sperrelementen 15 versehen, die sich in den Beton 16 eindrüc­ ken. Der Kolben 3 ist, wie schon in den anderen Figuren beschrieben, mit einem Zapfen 22 versehen, der in einer Bohrung 17 geführt ist. In der Bohrung 17 ist ferner das Antriebselement 4 eingesetzt. Ansonsten ist dieser Metalldübel wie der der Aus­ führungsform gemäß Fig. 4, 5 ausgebildet, d. h. mit Haltebohrung mit Innengewinde. Wird das Antriebselement 4 angezündet, beschleunigen die gebildeten Treibgase den Kolben 3, der die Nockenscheiben 14 auseinanderspreizt.

Claims (9)

1. Nachspreizender Metalldübel mit einem Gehäuse (5), einem aufspreizbaren Spreiz­ element und einem von einem pyrotechnischen Antriebselement (4) angetriebenen Kolben (3), wobei der Kolben (3) nach Zündung des Antriebselements (4) von den Treibgasen beschleunigt, von einer Ruhestellung in eine Spannstellung bewegbar ist und der Kolben (3) in der Spannstellung das Spreizelement spreizt, und das Spreizelement auf einer Schräge (6) verschiebbar angeordnet ist, dadurch ge­ kennzeichnet,

• - daß das obere Ende (7) des Metalldübels konisch ausgebildet ist und das Spreizelement auf dem konischen Ende (7) verschiebbar angeordnet ist und
• - daß das Spreizelement ein Metallclip (2) ist, welcher auf das konische Ende (7) aufgesteckt ist.

2. Metalldübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallclip (2) eine in Längsrichtung aufgeschnittene Hülse ist.

3. Metalldübel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das konische Ende (7) des Metalldübels Längsschlitze (8) aufweist, in denen der Kolben (3) geführt ist.

4. Nachspreizender Metalldübel mit einem Gehäuse (5), einem aufspreizbaren Spreiz­ element und einem von einem pyrotechnischen Antriebselement (4) angetriebenen Kolben (3), wobei der Kolben (3) nach Zündung des Antriebselements (4) von den Treibgasen beschleunigt, von einer Ruhestellung in eine Spannstellung bewegbar ist und der Kolben (3) in der Spannstellung das Spreizelement spreizt, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (7) des Metalldübels hülsenförmig mit in Längsrichtung verlaufenden Schlitzen (9) ausgebildet ist und in die Schlitze (9) zumindest ein im Querschnitt U-förmiges Spreizelement (10) eingesetzt ist.

5. Metalldübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizelemente (10) an ihrer Stirnseite (11) mit dem Gehäuse (5) kraftschlüssig verbunden sind.

6. Nachspreizender Metalldübel mit einem Gehäuse (5), einem aufspreizbaren Spreiz­ element und einem von einem pyrotechnischen Antriebselement (4) angetriebenen Kolben (3), wobei der Kolben (3) nach Zündung des Antriebselements (4) von den Treibgasen beschleunigt, von einer Ruhestellung in eine Spannstellung bewegbar ist und der Kolben (3) in der Spannstellung das Spreizelement spreizt, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (7) des Metalldübels hülsenförmig mit einem senkrecht zur Längsachse (12) verlaufenden Fixierungsbolzen (13) ausgebildet ist und auf diesem Fixierungsbolzen (13) drehbar gelagerte Nockenscheiben (14) als Spreizelemente angeordnet sind.

7. Metalldübel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizelemente (2, 10, 14) auf ihrer Außenfläche Sperrelemente (15), wie z. B. Wi­ derhaken, aufweisen.

8. Metalldübel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (4) außerhalb des Kolbens (3) angeordnet ist.

9. Metalldübel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des Antriebselements (4) entweder thermisch (z. B. mit einer heißen Sonde), mechanisch (z. B. mit einem Schlagstift mit Hammer oder federkraftbetrie­ benem Schlagbolzengerät) oder durch Laserenergie (z. B. durch ein Handlaserge­ rät) erfolgt.