DE3022414A1 - Anchoring dowel for light construction materials - consists of cylindrical expansion element with external ribs, locking in slots during expansion - Google Patents
Anchoring dowel for light construction materials - consists of cylindrical expansion element with external ribs, locking in slots during expansionInfo
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Abstract
Description
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die Erfindung betrifft einen Dübel für eine formschlüssige Verankerung in Leichtbauwerkstoffen mit einer an ihrem Einführende eine Ringschneide aufweisenden geschlitzten Spreizhülse und einen sich zum Einführende konisch erweiternden, in den Spreizdübel eindrückbaren Spreizkörper.The invention relates to a dowel for positive anchoring in lightweight materials with a cutting edge at its introductory end slotted expansion sleeve and a conically widening towards the inlet, in the expansion dowel push-in expansion body.
Dieser Dübel ist in die Kategorie der Schlaganker einzuordnen.This anchor belongs to the category of drop anchors.
Schlaganker sind Spreizdübel, bei denen ein Konus und eine Spreizhülse eine Einheit bilden und bei denen die Spreizwirkung durch Einschlagen der Dübelhülse über den Konus nach dem Verdrängungsprinzip erzielt wird. Voraussetzung ist es, ein zylinderisches Bohrloch vorzubohren. Solche Schlagspreizdübel sind aus der DE-GM 18 64 882 und der DE-OS 2828 497 bekannt. Bei diesen bekannten Schlag-Spreizankern besteht die Hülse aus Metall, da die Verwendung ausnahmslos in Gestein oder Mauerwerk erfolgt. Bei diesen kraftschlüssigen Befestigungen ist die erzielte Haftung zwischen der Bohrlochwandung und der Dübelhülse maßgebend für die Belastbarkeit des Dübels und somit begrenzt und nicht genau berechenbar.Drop anchors are expansion anchors with a cone and an expansion sleeve Form a unit and in which the expansion effect is achieved by knocking in the dowel sleeve is achieved via the cone according to the displacement principle. The prerequisite is pre-drilling a cylindrical borehole. Such impact expansion anchors are from DE-GM 18 64 882 and DE-OS 2828 497 known. With these known impact expansion anchors the sleeve is made of metal, since it is used without exception in stone or masonry he follows. With these frictional fastenings, the adhesion achieved is between the borehole wall and the dowel sleeve are decisive for the load-bearing capacity of the dowel and thus limited and not precisely calculable.
In den Bauwerkstoffen wie Beton, Gestein oder Mauerwerk kann dieser Aspekt im wesentlichen vernachlässigt werden, wenn die vorgeschriebenen Rand- und Eckabstände eingehalten werden. Für die sogenannten Weichbaustoffe wie Gasbeton und Gips ist jedoch die Verwendung von metallenen Spreiz-Schlagankern auch dann problematisch, wenn die besonderen Vorschriften für ihren Einsatz eingehalten werden. Diese Problematik ergibt sich aus den spezifischen Eigenschaften dieser Werkstoffe, die den Aufbau einer, für eine Reibschlußverbindung notwendigen Kraft im gewünschten und notwendigen Umfange nicht zulassen. Anzustreben ist daher eine formschlüssige Verbindung, deren Belastung zudem noch berechenbar ist.This can be in building materials such as concrete, stone or masonry Aspect are essentially neglected when the prescribed marginal and Corner clearances are observed. For so-called soft building materials such as aerated concrete and plaster of paris, however, the use of metal expansion anchor bolts is also possible problematic if the special regulations for their use are observed. This problem arises from the specific properties of these materials, the build-up of a force necessary for a frictional connection in the desired and necessary Do not allow scope. One should therefore strive for one form-fitting connection, the load of which can also be calculated.
Eine derartige formschlüssige Verankerung ist aus der DE-OS 26 13 499 bekannt, jedoch ist der Außendurchmesser des aus dieser Druckschrift bekannten Ankerbolzens um ein Vielfaches größer als die mit einem Gewinde versehene Ankerstange zum Befestigen eines Gegenstandes. Nachteilig ist somit die unverhältnismäßig große Bohrung sowie die Vielzahl an beweglichen Teilen, die diesen Anker wesentlich verteuern und dessen Fertigung erschweren. Zum Setzen dieses Ankers ist somit eine große Vorarbeit zu leisten und ein aufwendiger Setzvorgang durchzuführen, da dieser Anker in eine oben zylinderische, am Bohrlochgrund jedoch konisch erweiterte Bohrung eingesetzt werden muß. Voraussetzung ist es dabei, daß die Spreizteile an der Hülse vom Konus noch nicht abgespreizt werden. Zur Oberbrückung des freien Raumes, das heißt bis die Spreizteile an der Wandung des Innenkonus der Bohrung anliegen, ist eine längere Schraube notwendig als für die Befestigung eines Gegenstandes tatsächlich benötigt wird. Es ist somit ein relativ großer Bolzenüberstand vorhanden, der unter Umständen störend wirkt und auch den Bolzen verteuert. Bei Verwendung einer Kopfschraube muß zudem noch das Bohrloch tiefer gebohrt werden,als es die eigentliche Setztiefe des Ankers erfordert, da sonst die Schraube auf dem Bohrlochgrund aufsetzen würde. Der Anwender dieser Anker muß also Bohrlochtiefe und Schraubenlänge auf die Bauteildicke abstimmen.Such a form-fitting anchoring is from DE-OS 26 13 499 is known, but the outside diameter is that known from this publication The anchor bolt is many times larger than the threaded anchor rod for attaching an object. The disproportionately large one is therefore disadvantageous Bore and the large number of moving parts that make this anchor much more expensive and make it difficult to manufacture. A lot of preparatory work is therefore required to set this anchor to perform and a complex setting process, as this anchor in a Cylindrical borehole at the top, but conically widened at the bottom of the borehole must become. The prerequisite is that the expansion parts on the sleeve from the cone not yet be splayed. To bridge the free space, that is to say up to the expansion parts rest on the wall of the inner cone of the bore is a longer one Screw necessary than actually needed to fasten an object will. There is therefore a relatively large protrusion of the bolt, which under certain circumstances has a disruptive effect and also makes the bolt more expensive. When using a cap screw must In addition, the borehole can be drilled deeper than the actual setting depth of the Anchor required, otherwise the screw would touch the bottom of the hole. Of the Users of these anchors must therefore have the borehole depth and screw length on the component thickness vote.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Dübel für Leichtbaustoffe zu schaffen, der besonders einfach handhabbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Spreizkörper als zylinderischer Körper mit aufgesetzten axialen, in Richtung auf das Einführende stärker werdenden Rippen ausgebildet ist, von denen eine vorher bestimmte Zahl beim Spreizen der geschlitzten Spreizhülse in deren Schlitze drehfest einrastbar ist.On the basis of this prior art, the object of the invention is to be found based on creating a dowel for lightweight building materials that is particularly easy to handle is. This object is achieved in that the expansion body as more cylindrical Body with attached axial, in the direction of the introducer is formed with thicker ribs, one of which previously certain number when spreading the slotted expansion sleeve in their slots in a rotationally fixed manner is lockable.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet: In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Dübel für Leichtbaustoffe gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Dübel gemäß Fig. 1 vom Einführende her, Fig. 3 einen Schnitt durch einen in ein Bohrloch eingesetzten Dübel gemäß Fig. 1 im Schnitt, Fig. 4 einen Dübel gemäß Fig. 1 im eingesetzten Zustand teilweise im Schnitt, Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Drehsperrenfunktion bei einem Dübel gemäß Fig. 1, Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung entsprechend Fig. 5 und Figuren 7 bis 9 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Spreizkörpers für einen Dübel gemäß Fig. 1 im Schnitt sowie in einer Draufsicht.Further features of the invention are characterized in the subclaims: An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Show it: 1 shows a dowel for lightweight building materials according to the invention in a side view, partially in section, FIG. 2 shows a plan view of the dowel according to FIG. 1 from the insertion end FIG. 3 shows a section through a dowel inserted into a borehole according to FIG. 1 in section, FIG. 4 partially shows a dowel according to FIG. 1 in the inserted state in section, FIG. 5 is a schematic representation to illustrate the turnstile function in the case of a dowel according to FIG. 1, FIG. 6 shows an enlarged representation according to FIG. 5 and FIGS. 7 to 9 show a modified exemplary embodiment of an expansion body for a dowel according to FIG. 1 in section and in a plan view.
Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, besteht der Dübel für eine formschlüssige Verankerung in Leichtbauwerkstoffen aus einer Spreizhülse 1, deren Außendurchmesser im wesentlichen dem Bohrlochdurchmesser entspricht und einen Spreizkörper 2, der vom Einführende des Dübels her in die Spreizhülse eindrückbar ist. Die Spreizhülse 1 weist an ihrem dem Spreizkörper 2 benachbarten Ende mehrere Schlitze 3 auf, zwischen denen Flügel 4 stehengeblieben sind, die mit Hilfe des Spreizkörpers 2 radial nach außen spreizbar sind. Am Einführende ist der Spreizkörper 2 mit einer nach außen auslaufenden Ringschneide 5 versehen.As can be seen from Fig. 1, the dowel is for a form-fitting Anchoring in lightweight materials from an expansion sleeve 1, the outer diameter of which substantially corresponds to the borehole diameter and an expansion body 2, the from the introducer of the anchor can be pressed into the expansion sleeve. The expansion sleeve 1 has a plurality of slots at its end adjacent to the expansion body 2 3, between which wings 4 are left standing with the help of the expansion body 2 can be expanded radially outward. At the introducer is the expansion body 2 with a outwardly tapering cup point 5 provided.
Im nichtgespreizten Zustand liegen die mit den Ringschneiden 5 versehenen Enden der Flügel 4 auf einem zylinderischen Teil des Spreizkörpers 2 auf.In the non-expanded state, those provided with the ring cutting edges 5 are located Ends of the wings 4 on a cylindrical part of the expansion body 2.
Der Spreizkörper 2 besteht im wesentlichen aus einem zylinderischen Grundkörper auf den axiale in Richtung auf das Einführende stärker werdende Rippen 6 aufgesetzt sind. Entlang ihrem Umfang sind die Rippen 6 auf ihrer Außenseite abgerundet. Zwischen den Rippen 6 befinden sich Nuten 7, die zum Einführende hin tiefer werden.-Wie besonders deutlich in Fig. 2 zu erkennen ist, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel acht Rippen vorhanden. Der Spreizkörper 2 verfügt über eine Bohrung 8 mit Gewinde 8' zum Einsetzen einer Gewindestange oder Kopfschraube mit metrischem Gewinde (Fig. 3).The expansion body 2 consists essentially of a cylindrical one Base body on the axial ribs that become stronger in the direction of the insertion end 6 are attached. The ribs 6 are rounded on their outside along their circumference. Between the ribs 6 there are grooves 7 which become deeper towards the insertion point. How can be seen particularly clearly in Fig. 2, are in the illustrated embodiment eight ribs present. The expansion body 2 has a bore 8 with a thread 8 'for inserting a threaded rod or cap screw with a metric thread (Fig. 3).
In Fig. 3 ist der Dübel mit seiner Spreizhülse 1 und seinem Spreizkörper 2 in einem zylindrisch vorgebohrten Bohrloch 9 dargestellt. Besonders deutlich ist zu erkennen, wie die Rippen 6 von einem zylinderischen Grundkörper ausgehen. Am Einführende kann der Spreizkörper 2 mit einer dünnen Spritzhaut 10 versehen sein.In Fig. 3, the anchor with its expansion sleeve 1 and its expansion body 2 shown in a cylindrically pre-drilled borehole 9. It is particularly clear to see how the ribs 6 start from a cylindrical base body. At the At the inlet end, the expansion body 2 can be provided with a thin injection-molded skin 10.
Diese verhindert das Eindringen von Material-in den Bereich des metrischen Gewindes 8',und bei einer etwas längeren Schraube kann diese Spritzhaut 10 gegebenenfalls durchstoßen werden.This prevents the penetration of material into the area of the metric Thread 8 ', and with a somewhat longer screw this spray skin 10 can optionally be pierced.
Die Spreizhülse 1 weist,wie in Fig. 3 erkennbar ist, im nichtgeschlitzten Bereich eine größere Wandstärke als die Flügel 4 im geschlitzten Bereich auf. Dadurch wird ein Absatz 11 gebildet, der als Anschlag für den Spreizkörper 2 dient. Bei der Darstellung in Fig. 3 sind die Flügel 4 der Spreizhülse 1 noch nicht gespreizt und liegen mit ihren äußeren Oberflächen am Bohrlochumfang an.The expansion sleeve 1 has, as can be seen in FIG. 3, in the non-slotted Area has a greater wall thickness than the wings 4 in the slotted area. Through this a shoulder 11 is formed which serves as a stop for the expansion body 2. at the illustration in Fig. 3, the wings 4 of the expansion sleeve 1 are not yet spread and rest with their outer surfaces on the borehole circumference.
Beim Einschlagen der Spreizhülse 1 wird diese durch den auf dem Bohrlochgrund 12 aufsitzenden Spreizkörper 2 gespreizt. Während des Eintreibvorganges wird Material der Bohrlochwandung von der Ringschneide 5 abgeschabt. Nach dem Einschlagen der Spreizhülse 1 wird der Konus durch eine Befestigungsschraube, die eine Gewindestange oder eine Kopfschraube 13 sein kann, angezogen und es erfolgt durch die Vergrößerung des Spreizdruckes eine Verdichtung des das Bohrloch 9 umgebenden Materials. Diese Materialverdichtung erfolgt jedoch nicht unbegrenzt, sondern nur in dem Maße, wie es durch den im Innern der Hülse ausgebildeten Anschlag ermöglicht wird. Durch den als Anschlag wirkenden Absatz 11 wird verhindert, daß der Spreizkörper 2 beim Anziehen der Schraube unbegrenzt in die Spreizhülse 1 eingezogen werden kann.When hammering in the expansion sleeve 1, this is through the on the bottom of the borehole 12 seated expansion body 2 spread. During the driving process, material becomes the wall of the borehole is scraped off by the cutting edge 5. After striking the Expansion sleeve 1 is the cone by a fastening screw, which is a threaded rod or a cap screw 13 may be tightened and it is done by the enlargement the expansion pressure compresses the material surrounding the borehole 9. These However, material compression does not take place indefinitely, but only to the extent that it is it is made possible by the stop formed in the interior of the sleeve. Through the acting as a stop paragraph 11 prevents the expansion body 2 when tightening the screw can be drawn into the expansion sleeve 1 indefinitely.
In Fig. 4 ist der Zustand nach dem Befestigen eines Gegenstandes 14 mit Hilfe des erfindungsgemäßen Dübels dargestellt. Deutlich erkennt man, wie die Ringschneide durch Abschaben des Materials am Bohrlochumfang eine Hinterschneidung für eine formschlüssige Verankerung gebildet hat. Bei dem Dübel ist der Spreizdruck begrenzt und es kann eine genau definierte Zugfestigkeit in Abhängigkeit von Material des Befestigungsgrundes angegeben werden. Durch den geringen Spreizdruck während des Einschlagens der Spreizhülse 1 erfolgt zunächst lediglich ein Abschaben der Bohrlochwandung, so daß die Poren des Befestigungsgrundes noch offen sind und die Verdichtung des Materials erst in der Endphase, das heißt durch Anziehen des Spreizkörpers 2 erfolgt.4 shows the state after an object 14 has been attached shown with the help of the anchor according to the invention. You can clearly see how that Cut an undercut by scraping off the material on the circumference of the borehole has formed for a positive anchoring. The expansion pressure is on the dowel limited and there can be a well-defined tensile strength depending on the material of the mounting base. Due to the low spreading pressure during the impact of the expansion sleeve 1 is initially only a scraping of the Borehole wall, so that the pores of the mounting base are still open and the Compaction of the material only in the final phase, i.e. by tightening of Spreader 2 takes place.
Die axialen Rippen 6 des Spreizkörpers 2 dienen einerseits zur Aufnahme des abgeschabten Werkstoffes und andererseits als Drehsperre zwischen dem Spreizkörper und der Spreizhülse. Daher ist die Teilung der Rippen 6 genau auf die Anzahl der axialen Schlitze 3 in der Spreizhülse 1 abgestimmt, so daß die Drehsperre in jeder Weise beziehungsweise Stellung einrastet.The axial ribs 6 of the expansion body 2 serve on the one hand for receiving the scraped-off material and on the other hand as a turnstile between the expansion body and the expansion sleeve. Therefore, the division of the ribs 6 is exactly the number of axial slots 3 in the expansion sleeve 1 matched so that the turnstile in each Way or position engages.
In den Figuren 5 und 6 ist die Drehsperrenfunktion im Detail dargestellt. Man erkennt deutlich, wie der Spreizkörper wirksam am Mitdrehen gehindert wird, indem die Rippen 6 mit ihrer Außenseite in die Schlitze 3 der Spreizhülse 1 eingreifen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Außenfläche der Spreizhülse 1 eine Spritzhaut 15 aufweist, die während des Einschlagens der Spreizhülse 1 das Eindringen von abgeschabtem Material in das Gewinde 8' und zwischen den Gleitflächen der Spreizhülse 1 und den Rippen 6 -des Konus verhindert. Beim Spreizen der Spreizhülse 1 reißt diese Spritzhaut 15, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Durch die Spritzhaut 15 wird weiterhin erreicht, daß der Innendurchmesser der Spreizhülse 1 im Bereich der Flügel 4 etwas geringer wird. Der Spreizkörper 2 kann somit mit seinem zylinderischen Ansatzstück in die Spreizhülse 1 elastisch eingeklemmt werden. Hierdurch wird das Komplettieren der Spreizhülse 1 und des Spreizkörpers 2 erleichtert und auch die Montage, das heißt das Setzen des Dübels vereinfacht, da der Spreizkörper 2 am Herausfallen aus der Spreizhülse gehindert wird.In Figures 5 and 6, the turnstile function is shown in detail. You can clearly see how the expansion body is effectively prevented from rotating, in that the ribs 6 engage with their outside in the slots 3 of the expansion sleeve 1. It is particularly advantageous if the outer surface of the expansion sleeve 1 has an injection-molded skin 15 has, the penetration of scraped during the impact of the expansion sleeve 1 Material in the thread 8 'and between the sliding surfaces of the expansion sleeve 1 and the Ribs 6 of the cone prevented. When expanding the expansion sleeve 1, this spray skin tears 15, as shown in FIG. 6. The spray skin 15 continues to achieve that the inner diameter of the expansion sleeve 1 in the area of the wing 4 is somewhat smaller will. The expansion body 2 can thus with its cylindrical extension piece in the Expansion sleeve 1 are clamped elastically. This completes the Expansion sleeve 1 and the expansion body 2 facilitated and also the assembly, that is the setting of the dowel is simplified because the expansion body 2 falls out of the Expansion sleeve is prevented.
Der erfindungsgemäße Dübel eignet sich außerdem gut für die Verwendung in Gipswänden. Da es sich bei Gips um einen strukturlosen Werkstoff handelt, ist es allerdings notwendig, daß das zylinderische Bohrloch 9 zum Bohrlochgrund hin in einem genau definierten Abstand vom Bohrlochrand 16 konisch erweitert ist, um innere Spannungen bei diesem Werkstoff zu vermeiden. Da der neue Dübel sich somit für den Einsatz in Gips eignet, ist er besonders vorteilhaft einsetzbar.The dowel according to the invention is also well suited for use in plaster walls. Since gypsum is a structureless material, it is However, it is necessary that the cylindrical borehole 9 towards the bottom of the borehole is flared at a precisely defined distance from the borehole edge 16 to to avoid internal stresses in this material. Because the new dowel themselves thus suitable for use in plaster of paris, it can be used particularly advantageously.
Die Figuren 7 bis 9 zeigen ein Spreizteil 2' in einer weiteren Ausführungsform. Dieses Spreizteil 2' ist zur Aufnahme von Schrauben mit Holzgewinde vorgesehen. Wie die Zeichnung zeigt, ist die Bohrung 8 mit axial angeordneten Stegen 17 ausgebildet, in welche sich ein Gewinde 18 einer Schraube 19 einschneiden kann.Figures 7 to 9 show an expansion part 2 'in a further embodiment. This expansion part 2 'is intended to receive screws with a wood thread. As the drawing shows, the bore 8 is formed with axially arranged webs 17, in which a thread 18 of a screw 19 can cut.
Oberhalb der Stege 17 in der Nähe der zur Spreizhülse 1 weisenden Mündung der Bohrung 8 ist ein umlaufender Gewindegang 20 angeordnet.Above the webs 17 in the vicinity of those facing the expansion sleeve 1 At the mouth of the bore 8, a circumferential thread 20 is arranged.
Dieser Gewindegang 20 verhindert, daß die Schraube 19 beim Festziehen des Montagegegenstandes möglicherweise unbeabsichtigt überdreht werden kann. Der Montagegegenstand kann somit wesentlich fester angezogen werden. Dieser Gewindegang 20 gibt der Befestigungsschraube 19 beim Anschnitt außerdem eine exakte Führung. Die vorher beschriebene Spreizhülse 1 sowie der Setzvorgang des erfindungsgemäßen Dübels bleiben unverändert.This thread 20 prevents the screw 19 from being tightened the assembly object can possibly be turned over unintentionally. Of the The assembly object can thus be tightened much more firmly. This thread 20 also gives the fastening screw 19 precise guidance during the cut. The previously described expansion sleeve 1 and the setting process of the invention Dowels remain unchanged.
Der erfindungsgemäße Dübel stellt einen Schlaganker dar, der einfach im Aufbau ist und der auch ohne konische Erweiterung des Bohrloches in Weichbaustoffen eingesetzt werden kann, indem er sich selbst eine konische Erweiterung schafft. Die mit ihm erzielbare Belastbarkeit ist berechnbar, da eine formschlüssige Verbindung geschaffen wird. Von Vorteil ist es weiterhin, daß der neue Dübel rationell im Spritzgießverfahren hergestellt werden kann und lediglich aus zwei Teilen besteht. Die Vorbereitung des Bohrloches hält sich im Rahmen des üblichen,und der neue Dübel läßt sich schnell und einfach setzen. Dazu wird zunächst der Spreizkörper 2 in die zylinderische Bohrung 9 eingebracht und die in ihrer Länge abgestimmte Spreizhülse 1 eingeschlagen.The anchor according to the invention represents a drop anchor that is simple is under construction and which is also without a conical widening of the drill hole in soft building materials can be used by creating a conical extension for itself. The load capacity that can be achieved with it can be calculated because it is a form-fitting connection is created. It is also advantageous that the new dowel can be used efficiently in the injection molding process can be made and consists of only two parts. The preparation the borehole is within the normal range, and the new dowel can be inserted quickly and just put. For this purpose, the expansion body 2 is first inserted into the cylindrical bore 9 introduced and the expansion sleeve 1, matched in length, knocked in.
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