DE3120809A1

DE3120809A1 - Ankerbolzen mit zylindrischem bolzenkoerper

Info

Publication number: DE3120809A1
Application number: DE19813120809
Authority: DE
Inventors: Erwin 8000 München Schiefer
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1981-05-25
Filing date: 1981-05-25
Publication date: 1982-12-16
Also published as: US4474516A

Description

MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHEN BO

HILTI AG Schaan/Fürstentum Liechtenstein

Ankerbolzen mit zylindrischem Bolzenkörper

O (089) 9882 72-74 Telex. 0524560 BERG d Bankkonten Bayer. Veieinsbank München 453100 (BLZ 700202 70)

Telegramme (cable): Telekopierer: (089) 983049 Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 700 20011) Swill Code: HYPO DE MM

BERGSTAPFPATENT München KaIIe Infotec 6000 Posischeck München 65343-808 (BLZ 70010080)

OR. BERQ DIP L.-IN Q. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANOWAIR

PATENTANWÄLTE I UONCHENSO · MAUERKIRCHERSTR.46

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Lxechtenstein

Ankerbolzen mit zylindrischem Bolzenkörper

Die Erfindung betrifft einen Ankerbolzen mit zylindrischem Bolzenkörper, der am rückwärtigen Ende ein Gewinde aufweist und sich an das vordere Ende eine konische Erweiterung anschliesst, deren grösster Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Bolzenkörpers entspricht und sich zwischen konischer Erweiterung und Bolzenkörper eine von einer radial ausweitbaren Spreizhülse umgebene zylindrische Verjüngung

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befindet, die einen, dem kleinsten Durchmesser der konischen Erweiterung entsprechenden Durchmesser aufweist=

Ankerbolzen der eingangs genannten Gattung kommen in unterschiedlicher Ausbildung dank einiger charakteristischer Vorteile sehr häufig zur Anwendung= Sie zeichnen sich einerseits nebst einem guten Wachspreizverhalten durch hohe Verankerungs-Xi?erte aus und sind andererseits dank ihres einfachen Aufbaues ausserordentlich wirtschaftlich herstellbar,,

Bekannte Ankerbolzen der in Rede stehenden Art bestehen aus einem zylindrischen Bolzenkörper, an dessen vorderes Ende sich eine konische Erweiterung anschliessto Zwischen dieser Erweiterung und Bolzenkörper ist ein zylindrischer Bereich angeordnet, der eine radial ausweitbare Spreizhülse trägt» Zur Lastaufnahme, beispielsweise mittels einer Gewindemutter, weist der Bolzenkörper am rückwärtigen Ende ein Gewinde auf.

Zur Erzielung der Verankerung erfolgt eine Relativverschiebung zwischen Bolzenkörper und Spreizhülse, was dazu führt, dass die vorderseitig an den Bolzenkörper anschliessende konische Erweiterung in die Spreizhülse hineingezogen wird,, so dass diese eine radiale Erweiterung erfährt. Diese Verschiebung wird durch Beifegen des Bolzenkörpers entgegen der Setzrichtung des Änkerbolzens erzielt, beispielsweise durch Festziehen einer am Gewinde angreifenden und sich an dem zu .befestigenden Teil abstützenden Gewindemutter„

Nachdem für den Wert der mit den Ankerbolzen erzielten Verankerung die Spreizhülse einen entscheidenden Einfluss hat, kommt deren Ausgestaltung eine massgebende Bedeutung zu. Aus diesem Grunde unterscheiden sich die bekannten Ankertypen lediglich in der Ausgestaltung der Spreizhülse=

So ist beispielsweise eine zur Ermöglichung der radialen Aufwertung mit einem Längsschlitz versehene Spreizhülse bekannt= Diese Art Spreizhülse hat den Wachteil, dass über deren Umfang eine ungleichmässige Äufweitung erzielt wird, was eine ungleiche Spreizdruckverteilung zur Folge hat. Auch

das Anbringen von weiteren, die Spreizhülse axial nur teilweise durchsetzenden und beim radialen Aufweiten ein Aufreissen der Spreizhülse bewirkenden Schlitzen hat keine wesentliche Verbesserung zur Folge/ da das Aufreissen entweder gar nicht auftritt oder bei dessen tatsächlichem Auftreten unerwünschte Schockwirkungen zur Folge hat. Auch eine Ausbildung der Spreizhülse aus einzelnen Segmenten, welche von durchtrennbaren Kunststoffstreifen oder dgl Elementen zusammengehalten sind, ist mit Nachteilen verbunden, da die dem Zusammenhalten dienenden Mittel bereits beim Setzen des Ankerbolzens, beispielsweise durch eine Holzlatte hindurch, aufgetrennt werden können, so dass die Spreizhülse in ihre einzelnen Segmente zerfällt, bevor sie ihren tatsächlichen Einsatzort erreicht hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ankerbolzen zu schaffen, mit dem einerseits zuverlässige Verankerungs-.werte erzielbar sind und andererseits sich der Ankerbolzen durch einfachen Aufbau und problemloses Setzen auszeichnet.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Spreizhülse einen oder mehrere sich in Hülsenlängsrichtung erstreckende und in Hülsenumfangsrichtung verformbare Stege mit einer gegenüber der Hülsenwandstärke geringeren Stärke ■ aufweist, wobei die Innenkontur der Spreizhülse im verformten Zustand der Stege zumindest teilweise dem Durchmesser der zylindrischen Verjüngung und im gereckten Zustand der Stege wenigstens dem grossten Durchmesser der konischen Erweiterung entspricht.

Die gemäss Erfindung vorgeschlagene Spreizhülse hat den Vorteil eines einstückigen Aufbaus. Dadurch ist der Ankerbolzen in seiner Anwendung insbesondere auch bei Durchsteckmontage völlig unproblematisch setzbar. Ausserdem lässt sich die Spreizhülse beim Hineinziehen der konischen Erweiterung dank der reckbaren Stege gleichförmig radial.ausdehnen. Durch schockartige Ausdehnungen verursachte Erschütterungen beim Spreizvorgang oder im Verlaufe des Nachspreizens sind dadurch ausgeschlossen.

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Die Herstellung des gesamten Ankerbolzens erfährt in ihrer Wirtschaftlichkeit gegenüber den bekannten keine Einbusse. Die Spreizhülse ist aus einem entsprechenden Strangprofil herstellbar, lässt sich dank der unverforraten Stege problem·^ los über den grössten Durchmesser der konischen Erweiterung schieben und ist nach Erreichen der gewünschten Lage mittels eines einfachen Arbeitsvorganges unter Verformung ihrer Stege im Durchmesser verkleinerbar, dh auf die zylindrische Verjüngung zwischen konischer Erweiterung und Bolzenkörper aufformbar.

Die Stege der Spreizhülse sind vorzugsweise von den Bodenteilen, sich vom Aussenumfang zum Zentrum der Hülse erstreckenden Nuten, gebildet» Dadurch lässt sich die Verformung der Stege in einfachster Weise vorprogrammieren, wobei die Stege dank der bereits vorgewölbten Form während der Durchmesserverkleinerung der Spreizhülse eine stärkere Wölbung annehmen, so dass nach Beendigung dieses Arbeitsganges der Nutenraum von den zu einem Wulst verformten Stegen ausgefüllt ist»

Die Dimensionierung der Stege und die Materialspezifikation der gesamten Spreizhülse ist sowohl für die Verformung bei der Herstellung des Ankerbolzens als auch für dessen anwendungsbezogenes Spreizverhalten ausschlaggebend» Die Dimensionierung der Stege erfolgt in zweckmässiger Weise dadurch, dass deren Stärke etwa das 0,2- bis 0,4-fache und deren Bogenmass etwa das 2- bis 4-fache der Hülsenwandstärke beträgt» Als Material für die Spreizhülse kommt vorzugsweise handelsüblicher Baustahl in Betracht»

Sine gleichmässige Aufteilung der Spreizkräfte kommt insbesondere dann zustande, wenn, gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung, drei gleichmässig über den Umfang der Spreizhülse verteilte Stege vorgesehen sind» Dadurch bilden die Restteile der Hülse drei im wesentlichen unabhängig voneinander gegen die Wandung des Aufnahmeroaterials pressbare Segmente.

Vorzugsweise weist die Spreizhülse in gerecktem Zustand der Stege eine kreisförmige Innenkontur auf» Aus herstellungs-

technischer Sicht hat dies den Vorteil, dass es sich beim Strangprofil um ein einfaches Rohrprofil handeln kann, von dessen Aussenseite her die der Bildung der erfindungsgemässen Stege dienenden Nuten eingebracht sind. Aus anwendungstechnischer Sicht hat dies zur Folge, dass nach Aufbringen der Spreizhülse auf die zylindrische Verjüngung eine Art Polygon entsteht, dessen Seiten von den zwischen den Stegen verbleibenden Wandteilen der Spreizhülse und deren Ecken von den verformten Stegen gebildet sind. Nachdem in an sich bekannter Weise die Wandstärke der Spreizhülse der Radiusdifferenz zwischen Bolzenkörper und zylindrischer Verjüngung entspricht, hat die polygonale Kontur der aufgeformten Spreizhülse den Vorteil, dass trotz der genannten Dimensionierung die den Stegen benachbarten Bereiche der Spreizhülse die Projektion des Bolzenkörpers im Querschnitt überragen. Diese überragenden Bereiche der Spreizhülse bilden einerseits eine Verdrehsicherung im Aufnahmematerial und stellen andererseits ein Einleiten der Relatiwerschiebung zwischen Spreizhülse und Bolzenkörper durch Verhaken im Aufnahmematerial sicher.

Die Erfindung soll nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar zeigen:

Fig. 1 Eine Ansicht des kompletten Ankerbolzens mit geschnittener Spreizhülse,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Spreizhülse im Ausgangszustand,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Figur 1 in vergrösserter Darstellung.

Aus Fig. 1 ist der erfindungsgemässe Ankerbolzen mit insgesamt mit 1 bezeichnetem zylindrischem Bolzenkörper, konischer Erweiterung 2, zylindrischer Verjüngung 3 und insgesamt mit 4 bezeichneter Spreizhülse ersichtlich. Am rückwärtigen Ende, dh an dem der konischen Erweiterung 2 abgewandten, weist der zylindrische Bolzenkörper 1 ein Gewinde la, beispielsweise

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Aufnahme einer handelsüblichen und daher zeichnerisch nicht dargestellten Gewindemutter„ auf.

insbesondere auch Figur 3 zeigt, ist die zylindrische Verjüngung 3 von der Spreizhülse 4 umgeben. Zu diesem Zwecke sind„ unter Verkleinerung des ursprünglichen Durchmessers der Spreizhülse 4, die Stege 4a verformt worden bis die dazwischen liegenden Wandbereiche 4b der Spreizhülse 4 an der zylindrischen Verjüngung 3 zur Anlage gekommen sind. Nachdem während dieses Verformungsvorganges die zwischen den Stegen 4a verbleibenden Wandteile 4b der Hülse 4 ihre Krümmung beibehalten habenj, sind, benachbart der Stege 4a, die Projektion des Bolzenkörpers 1 überragende Bereiche 4c entstanden, welche insbesondere der Verdrehsicherung der Spreizhülse 4 und der Einleitung der Relativverschiebung zwischen Hülse 4 und Bolzenkörper 1 dienen. Den selben Zweck können auch die Scheitelbereiche der verformten Stege 4a erfüllen.

Figur 2 zeigt die Spreizhülse 4 im Ausgangszustand, dh vor Zusammenfügen mit den übrigen Teilen des Ankerbolzens. In diesem Zustand ist der Innendurchmesser der Spreizhülse 4 mindestens so gross wie der grösste Durchmesser der konischen Erweiterung 2, so dass sich die Spreizhülse 4 in den Bereich der zylindrischen Verjüngung 3 stülpen lässt. Nach Erreichen dieser Lage wird die Spreizhülse mittels eines beispielsweise sangenartigen Werkzeuges in ihrem Durchmesser verkleinert. Bei dieser Durchmesserverkleinerung verformen sich die von den Bodenteilen 4e der aus Figur 2 ersichtlichen Nuten 4d gebildeten Stege 4a. Beim Setzen des Änkerbolzens lassen sich die verformten Stege 4a je nach Grad des spreizbedingten Hineinziehens der konischen Erweiterung 2 in die Spreizhülse 4 mehr oder weniger recken.

Die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Anzahl von drei Stegen 4a soll nur eine beispielhaft bevorzugte Ausgestaltung !Wiedergebenο Analog dazu kann, je nach Anwendungsfall, von dieser Anzahl an Stegen 4a auch abgewichen werden.

Nachdem in an sich bekannter Weise der grösste Durchmesser der konischen Erweiterung 2 im wesentlichen dem Aussendurch-

messer des zylindrischen Bolzenkörpers 1 entspricht, ist die vorgängig beschriebene Montageart der Spreizhülse 4 nicht verbindlich, sondern, je nach Anordnung der Montagestrasse, kann die Spreizhülse 4 auch vom anderen Ende her, dh über den zylindrischen Bolzenkörper 1, in den Bereich der zylindrischen Verjüngung 3 gestülpt werden.

Claims

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Patentansprüche

Ankerbolzen mit zylindrischem Bolzenkörper, der am rückwärtigen Ende ein Gewinde aufweist und sich an das vordere Ende eine konische Erweiterung anschliesst, deren grösster Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Bolzenkörpers entspricht und sich zwischen konischer Erweiterung und Bolzenkörper eine von einer radial ausweitbaren Spreizhülse umgebene zylindrische Verjüngung befindet, die einen dem kleinsten Durchmesser der zylindrischen Verjüngung entsprechenden Durchmesser aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse (4) einen oder mehrere sich in Hülsenlängsrichtung erstreckende und in Hülsenumfangsrichtung verformbare Stege (4a) mit einer gegenüber der Hülsenwandstärke geringeren Stärke aufweist, wobei die Innenkontur der Spreizhülse (4) in verformten» Zustand der Stege (4a) zumindest teilweise dem Durchmesser der "zylindrischen Verjüngung (3) und in gerecktem Zustand der Stege (4a) wenigstens dem grössten Durchmesser der konischen Erweiterung (2) entspricht.

Ankerbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (4a) von den Bodenteilen (4e), sich vom Aussenumfang zum Zentrum der Spreizhülse (4) erstreckenden Nuten (4d), gebildet sind=

Ankerbolzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke, der Stege (4a) das 0,2- bis Ο,4-fache der Hülsenwandstärke beträgt.

Ankerbolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bogenmass der Stege (4a) das 2-bis 4-fache der Hülsenwandstärke beträgt.

Ankerbolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass drei Stege (4a) vorgesehen sind.

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6. Ankerbolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse (4) in gerecktem Zustand der Stege (4a) eine kreisförmige Innenkontur aufweist.