DE3220483A1 - Attachment element - Google Patents
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Abstract
Description
B.efesttgungsel ement B. Fastening element
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselefflent bestehend aus einem den zu befestigenden Gegenstand erfssenden Bolzen und zwet mit dem Bolzen zur Verkeilung im Bohrloch etnes Mauerwerks axtal zusammenschiebbaren hUlsenförmigen Verankerungselementen.The invention relates to a fastening element consisting of a the object to be fastened gripping bolt and zwet with the bolt for wedging in the borehole etnes masonry axially collapsible sleeve-shaped anchoring elements.
Es sind aus Stahl bestehende Befesttgungselemente bekannt, bei denen das vordere Verankerungselement als SpreTzkorper mtt einem Spreizkonus ausgebildet ist, der mit dem Bolzen in ein weiteres, als geschlitzte Spreizhülse ausgebildetes Verankerungselement zu dessen Verankerung eingezogen wird. Bei diesem Verankerungsprinzip entsteht aufgrund der V-förmigen Aufspreizung am vorderen Ende der Spreizhülse ein sehr hoher, örtlich begrenzter Spreizdruck, der bei Oberlastung des Befestigungselementes zu einem schlagartigen Versagen durch Mauerwerksausbruch führt. Eine derartige Versagensart ist insbesondere für Befestigungen, bei denen Schockbelastungen zu bercksichtigen sind, ungeeignet. FUr derartige Anwendungsfälle sind Befestigungselemente geeignet, die Schockbelastungen durch Schlupf im Bohrloch auffangen.There are existing steel fastening elements are known in which the front anchoring element is designed as a SpreTzkorper with an expansion cone is, which with the bolt in a further, designed as a slotted expansion sleeve Anchoring element is drawn in to anchor it. With this anchoring principle arises due to the V-shaped expansion at the front end of the expansion sleeve very high, locally limited expansion pressure that occurs when the fastening element is overloaded leads to sudden failure due to masonry breakout. Such a type of failure is particularly important for fastenings where shock loads must be taken into account are unsuitable. Fastening elements are suitable for such applications, absorb the shock loads by slipping in the borehole.
Damit bleibt nach der Schockbelastung die Haltefunktion des Befestigungsel ementes erhalten.Thus, the retaining function of the fastener remains after the shock load ementes received.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement zu schaffen, das die oben erwähnten Forderungen erfüllt.The invention is based on the object of a fastening element to create that meets the above-mentioned requirements.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch errecht, daß die beiden Yerankerungselemente an ihren zueinander gerichteten Stirnseiten parallellaufend abgeschrägt und sich zu ei-nem krefsfgrmfgen Querschnltt ergänzend überlappt sind.According to the invention this is achieved in that the two Yerankerungselemente bevelled parallel to their facing end faces and each other are also overlapped to form a cross-sectional shape.
Zur Verankerung des erfindungsgemlßen Befesttgungselementes wird dieses in ein vorbereitetes Bohrloch soweit etngesetzt, bis die plane Stirnseite des hinteren Verankerungselementes init der Mauerwerksoberfläche bündig ist. Danach wird der zu befestigende Gegenstand auf den überstehenden Abschnitt des Bolzens aufgesetzt und das Betestigungselement bspw. durch Aufdrehen einer Mutter verankert. Durch den Bolzen werden die beiden Verankerungselemente zusanineneschoben, wobei durch die aufeinandergleitenden Schraflchen der zueinander gerichteten Stirnseiten dte heiden Verankerungselemente radlal an dte Bohrlochwandung gedrückt werden. Der Steigungswinkel der Schrägflächen muß so gewählt sein, daß keine Selbsthemmung eintritt. Beide Veranke rungselemente werden mit threr längsten Mantellinie gegen die Bohrlochwandung gedrückt, so daß eine großflächige und gleichmäßige Verpressung erfolgt. Das Spiel der Schraube in der Innenbohrung der beiden Verankerungselemente ist so groß gewhlt, daß diese Radialverschiebung möglich ist. Das erfindungsgemäße Verankerungsprinzip vermeidet jegliche Kerbwirkung am Umfang, so daß bei einer kurzzeitigen Oberbelastung trotz zunehmender Pressung -kein zu einem plötzlichen Versagen der Befestigung führender Mauerwerksausbruch, sondern lediglich ein von der Zeitdauer der Oberbelastung abhängiges Herauswandern des Befestigungselementes aus dem Bohrloch etntrttt. Bei Rückgang der Oberbelastung bleibt somit die Haltefunktion des Befestigungselementes bestehen.For anchoring the fastening element according to the invention this is set in a prepared borehole until the flat face of the rear Anchoring element is flush with the masonry surface. After that, the object to be attached to the protruding section of the bolt placed and the fastening element anchored, for example, by unscrewing a nut. The two anchoring elements are pushed together by the bolt, whereby due to the slides of the mutually facing end faces The two anchoring elements are pressed radially onto the borehole wall. Of the The angle of inclination of the inclined surfaces must be chosen so that no self-locking occurs. Both anchoring elements are with the longest surface line against the borehole wall pressed so that a large and even pressing takes place. The game the screw in the inner hole of the two anchoring elements is chosen so large that that this radial displacement is possible. The anchoring principle according to the invention avoids any notch effect on the circumference, so that with a short-term overload despite increasing pressure -not leading to a sudden failure of the fastening Masonry eruption, but only a function of the duration of the overload Wandering out of the fastening element from the borehole etntrttt. In case of decline The holding function of the fastening element thus remains in place of the overload.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die beiden Verankerungselemente an Ihrer kürzesten Mantellinie aufgeschlitzt sein.In a further embodiment of the invention, the two anchoring elements be slit at their shortest surface line.
Durch die bei der Verankerung des Befestigungselementes auf die Schrägflächen wirkenden Kräfte wird einerseits die radiale Verpressung erzeugt und andererseits durch die Aufschlitzung an der kürzesten Mantellinie die hülsenförmigen Verankerungselemente zusätzlich aufgeweitet.By the anchoring of the fastening element on the inclined surfaces acting forces, the radial compression is generated on the one hand and on the other hand the sleeve-shaped anchoring elements through the slit on the shortest surface line additionally widened.
Damit ergiht sich eine den gesamten Mantel der Verankerungselemente erpassende Anlage an der Bohrlochwandung, die zu einer noch günstigeren Spreizdruckverteilung führt.This results in the entire jacket of the anchoring elements Appropriate contact with the borehole wall, which leads to an even more favorable spreading pressure distribution leads.
In einer weiteren Ergänzung der Erfindung kann der Bolzen-an seinem vorderen Ende mit einem etwa dem Außendurchmesser des Nerankerungselementes entsprechenden Bund und an dem hinteren Ende nft einem Gewindeabschnitt versehen sein. Diese Art der Bolzengestaltung erlau6t die übliche Stehbolzenmontage eìnersetts und die identische Ausführung der beiden verankerungselemente andererseits.In a further addition to the invention, the bolt-on his front end with an approximately corresponding to the outer diameter of the Nerankerungselementes Collar and at the rear end nft a threaded section. This kind The bolt design allows the usual stud bolt assembly of a set and the identical one Execution of the two anchoring elements on the other hand.
Die Kopfbolzenmontage ist durch dte weitere Ausgestaltung der Erfindung möglich, daß der Bolzen an seinem vorderen Ende mit einem In ein entsprechendes Innengewinde des vorderen Verankerungselementes eingreifenden Gewinde und am hinteren Ende mit einem Schraubenkopf versehen ist.The head bolt assembly is due to the further embodiment of the invention possible that the bolt at its front end with an In a corresponding Internal thread of the front anchoring element engaging thread and on the rear End is provided with a screw head.
Bei daeser;Ausführungsvariante ist es zweckmäßig, den zwischen Gewinde und Kopf liegenden Schaft des Bolzens im Durchmesser gegenüber dem Gewindeaußendurchmesser zu reduzieren. Damit ergibt sich ein ausreichendes Spiel zwischen dem Bolzen und dem'hinteren Verankerungselement, so daß die Radialverschiebung zwischen den beiden Verankerungselementen möglich ist.With this design variant, it is advisable to use the thread between and the shaft of the bolt lying on the head in relation to the diameter of the outer thread diameter to reduce. This results in sufficient play between the bolt and dem'hinteren anchoring element, so that the radial displacement between the two Anchoring elements is possible.
In einer weiteren Erganzung der Erfindung kann zwischen die Schrägflächen der beiden Verankerungselemente eine vorzugsweise aus Kunststoff bestehende ellipsenförmige Ringscheibe eingelegt sein, die mit an ihr angeordneten, axial gerichteten und an der Innenwand der.Verankerungselemente anliegenden abscherbaren Stegen fixiert ist. Die Scheibe dient zum einen als Gleitschicht und zum anderen durch die abscherbaren Stege an der Schetbe zur fluchtenden Ftxterung der beiden Verankerungselemente. Damit erleichtert sich das Einschieben des Befestigungselementes in das Bohrloch, da durch dte Flucht der Verankerungselemente eine zylindrische Mantelfläche vorliegt.In a further addition to the invention, between the inclined surfaces of the two anchoring elements an elliptical, preferably made of plastic Be inserted annular disc, which is arranged on her, axially directed and on the inner wall of the anchoring elements abutting shearable webs is fixed. The disc serves on the one hand as a sliding layer and on the other hand through the shearable Bars on the platform for the flush mounting of the two anchoring elements. This makes it easier to push the fastening element into the borehole, because the anchoring elements are in alignment with a cylindrical outer surface.
Schließ ch kann in einer wetteren Ausgestaltung der Erfindung auf dem hinteren Verankerungselement -etne Kunststoffhülse aufgesetzt sein Durch die Stauchfatiigkeit dieser KunststoffhUlse kann noch nach dem unverrückbaren Festsetzen des hinteren Xerankerungselementes der auf der Kunststoffhülse sich abstUtzende zu hefesttgende Gegenstand gegen die unter Umständen etwas zurückgesetzte MauerwerksoberflUche verspannt werden.Closing ch can in a wetter embodiment of the invention the rear anchoring element -etne plastic sleeve be placed By the compressibility of this plastic sleeve can still after it has become immovable of the rear X-anchoring element that is supported on the plastic sleeve The object to be fixed against the masonry surface, which may be slightly recessed be braced.
in der Zeichnung sind AusfUhrungsbetsplele der Erfindung dargestellt.In the drawing execution modules of the invention are shown.
Es zeigen: Figur 1 das in einem Mauerwerk verankerte Befestigungselement Figur 2 eine AusfUhrungsvariante des Befestigungselementes Figur 3 das Befestigungselement mit einer zwischen die beiden SchrXgflächen eingelegten Scheibe Das Befestigungselement besteht aus einem Bolzen 1, der an seinem vorderen Ende mit einem etwa dem Außendurchmesser der beiden Verankerungselemente 2 a, 2 b entsprechenden Bund 3 und an seinem hinteren Ende mit einem Gewindeabschnitt 4 versehen ist. Durch Aufdrehen der sich auf dem zu befestigenden Gegenstand 5 abstUtzenden Mutter 6 auf den Gewindeabschnitt 4 des Bolzens 1 werden die beiden Verankerungselemente 2 a, 2 b zusammengeschoben Durch die aufeinandergleitenden Schrägflächen 7 der beiden hülsenförmigen Verankerungselemente 2 a, 2 b wird jedes Verankerungselement In Richtung seiner längsten Mantellinie 8 radial an die Bohrlochwndung gepreßt. Dadurch entsteht auf der gesamten Länge des Befestigungselementes et'n Reibungsschluß ohne jegliche Kerbwirkung am Umfang, Diese Radialverschtebung der betden Verankerungselemente 2 a, 2 b zueinander wird durch das Spiel des Bolzens 1 in den Innenbohrungen 9 der beiden Verankerungselemente ermöglicht. Der Winkel der SchrAgflachen 7 muß mindestens so gewhlt setn, daß ketne Selbsthemmung eintritt. Durch die Aufschlitzung 10 der verankerungselemente 2 a, 2 b an ihrer kUrzesten Mantellinie werden zusEtzltch die Verankerungselemente durch die auf die Schrägflachen wirkenden Kräfte aufgeweitet, so daß die gesamte Mantelfläche der Verankerungselemente an dte Wandung des Bohrloches 11 gepresst wird, Bei der AusfUhrungsvariante nach Pgur 2 weist der Bolzen 12 an seinem vorderen Ende ein vorzugsweise. aufgerolltes Gewinde 13 auf, das in ein entsprechendes Innengewinde 14 des vorderen Verankerungselementes 2 a etngreift. Durch die Anlage des Schraubenkopfes 15 an der Außenfläche des zu befestigenden Gegenstandes 5 wird beim Eindrehen des Bolzens 12 in das Innengewinde 14 des vorderen Verankerungselementes 2 a die axiale Bewegung erzeugt, die die beiden Verankerungselemente 2 a, 2 b durch die Schrägflächen 7 radlal zueinander verschiebt. Die Reduzierung des Durchmessers des Bolzens zwischen Schraubenkopf 15 und Gewinde 13 ergibt ein ausreichendes, die Radialverschiebung zulassendes Spiel.They show: FIG. 1 the fastening element anchored in a masonry FIG. 2 shows a variant of the fastening element; FIG. 3 shows the fastening element with a washer inserted between the two inclined surfaces The fastening element consists of a bolt 1, which at its front end with an approximately the outer diameter of the two anchoring elements 2 a, 2 b corresponding collar 3 and at its rear The end is provided with a threaded section 4. By turning up on the to be fastened object 5 supporting nut 6 on the threaded portion 4 of the Bolt 1, the two anchoring elements 2 a, 2 b are pushed together the inclined surfaces 7 of the two sleeve-shaped anchoring elements that slide on one another 2 a, 2 b is each anchoring element in the direction of its longest surface line 8 pressed radially against the wall of the borehole. This creates over the entire length of the fastening element et'n frictional engagement without any notch effect on the circumference, This Radialverschdebung the betden anchoring elements 2 a, 2 b to each other by the play of the bolt 1 in the inner bores 9 of the two anchoring elements enables. The angle of the inclined surfaces 7 must be chosen at least so that it is ketne Self-locking occurs. Through the slit 10 of the anchoring elements 2 a, 2 b on its shortest surface line, the anchoring elements are additionally passed through widened the forces acting on the inclined surfaces, so that the entire outer surface of the anchoring elements pressed against the wall of the borehole 11 In the variant according to Pgur 2, the bolt 12 has at its front End one preferably. rolled up thread 13, which is in a corresponding internal thread 14 of the front anchoring element 2a etangs. Through the installation of the screw head 15 on the outer surface of the object to be fastened 5 is when turning the Bolt 12 in the internal thread 14 of the front anchoring element 2 a the axial Movement is generated that the two anchoring elements 2 a, 2 b through the inclined surfaces 7 shifts radially to each other. Reducing the diameter of the bolt between Screw head 15 and thread 13 results in a sufficient radial displacement admitting game.
Zur Verbesserung der Gleitfhigkeit ist gemäß Figur 3 zwischen die Schrägflächen 7 der beiden Verankerungselemente 2 a, 2 b eine vorzugsweise aus Kunststoff bestehende ellipsenförmige Scheibe 16 eingelegt.To improve the slidability, according to FIG. 3, between the Inclined surfaces 7 of the two anchoring elements 2 a, 2 b are preferably made of plastic existing elliptical disk 16 inserted.
Durch axial gerichtete, an der Innenwandung der Verankerungselemente anliegende Stege 17 werden die beiden Verankerungselemente 2 a, 2 b in der Weise fixiert, daß für das ETnführen des Befestigungselementes in das Bohrloch 11 im Mauerwerk 18 eine fluchtende Außenfläche des Befestigungselementes entsteht. Beim Verankerungsvorgang scheren diese sehr dünnen Stege 17 ab, so daß die ur die Verankerung notwendige Ra-.By axially directed on the inner wall of the anchoring elements adjacent webs 17 are the two anchoring elements 2 a, 2 b in the way fixed that for the ETnführung of the fastener into the borehole 11 in the masonry 18 an aligned outer surface of the fastening element is created. During the anchoring process shear off these very thin webs 17, so that the ur anchoring necessary Ra-.
di al verschiebung der beiden Verankerungselemente 2 a, 2 b möglich ist.di al displacement of the two anchoring elements 2 a, 2 b possible is.
Als Stauchelement ist auf die Stirnselte des hinteren Verankerungselementes 2 b eine Kunststoffhülse 19 aufgesetzt, auf der der zu befestigende Gegenstand 5 aufliegt Damit ist auch nach dem unverrückbaren Festsetzen der Verankerungselemente 2 a, 2 b durch Stauchung der Kunststoffhülse 19 ein Anpressen des zu befestigenden Gegenstandes 5 an die Oberf 1 W*che des Mauerwerks 18 möglich.The end face of the rear anchoring element is used as a compression element 2b a plastic sleeve 19 is placed on which the object 5 to be fastened rests with this even after the anchoring elements have been immovably fixed 2 a, 2 b by compressing the plastic sleeve 19 a pressing of the to be fastened Object 5 to the surface of the masonry 18 possible.
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