DE3226130A1

DE3226130A1 - Expanding dowel with setting-force indication

Info

Publication number: DE3226130A1
Application number: DE3226130A
Authority: DE
Inventors: Heinrich 6102 Pfungstadt Liebig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-13
Filing date: 1982-07-13
Publication date: 1984-01-19

Abstract

The dowel (14) exhibits a slit expanding sleeve (20) which can be expanded by at least one expanding body engaging in the inner end of the bore, preferably two expanding bodies (26; 28) engaging in the inner end and outer end of the bore. A threaded bolt (30) engages in the expanding body (26) at the inner end of the bore, which threaded bolt is led freely displaceably through the expanding sleeve (20), the optionally provided expanding body (28) at the outer end of the bore, and a spacer sleeve (32) adjoining at the bore-opening end. The threaded bolt then terminates in a bolt head (34) or bears a screwed-on nut, and beneath said bolt head or nut there is arranged a shim (30) which lies on the upper side of a workpiece (10) to be fastened and through which the spacer sleeve passes in a displaceable manner. A tube section (36; 50) is arranged between the spacer sleeve (32) and the expanding sleeve (20) or the expanding body (28) at the outer end of the bore. The dimensions and material properties of this tube section are selected such that it is crushed by axial compressive forces when the dowel is tightened and, when the predetermined setting force has been reached, said compressive forces are of such a magnitude that the yield point of said tube section is reached. Between the bolt head (34), or the nut, and the shim (38), a follow-on element is provided which can be deformed in the axial direction and compensates for the follow-on of the spacer sleeve (32) occurring when the setting force has been reached due to the yielding of the material of the pipe section (36; 50). <IMAGE>

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft einen in ein Bohrloch im Untergrund einsetzbaren Spreizdübel mit einer durch Längsschlitzung in Lamellen unterteilten Spreizhülse, die durch wenigstens einen in das bohrungsinnere Ende der Spreizhülse, vorzugsweise zwei mit ihren verjüngten Enden aufeinander zu weisend in die gegenüberliegenden Enden der Spreizhülse eingreifende(n) konische Spreizkörper unter radialer Aufweitung aufspreizbar ist, indem ein mit seinem bohrungsinneren Ende in den bohrungsinneren Spreizkörper eingreifender Gewindebolzen angezogen wird, der den gegebenenfalls vorgesehenen bohrungsmündungsseitigen Spreizkörper längsverschieblich durchsetzt und an dessen bohrungsäußerem Ende ein Bolzenkopf bzw. eine Mutter angeordnet ist, welcher bssw. welche Über eine den Gewindebolzen umgebende Distanzhülse an der Spreizhülse bzw, dem gegebenenfalls vorgesehenen bohrungsmündungsseitigen Spreizkörper abgestützt ist, wobei an der dem Untergrund zugewandten Unterseite des Bolzenkopfs bzw. der Mutter eine ein zu befestigendes Werkstück auf der Oberfläche des Untergrunds aufspannende Unterlegscheibe vorgesehen ist.The invention relates to an expansion dowel which can be inserted into a borehole in the ground and has a through Longitudinal slitting in lamellas, expanding sleeve, which are tapered through at least one end of the expansion sleeve in the inside of the bore, preferably two Ends facing each other in the opposite ends of the expansion sleeve engaging (s) conical expansion body expandable with radial expansion is by placing one with its inside bore End engaging in the expansion body inside the bore Threaded bolt is tightened, if necessary provided expansion body on the bore mouth side longitudinally displaceable penetrated and on the outside of the bore End of a bolt head or a nut is arranged, which bssw. which one about the threaded bolt surrounding spacer sleeve on the expansion sleeve or the optionally provided bore opening side Spreader is supported, on the underside of the bolt head facing the subsurface or the nut clamps a workpiece to be fastened on the surface of the substrate Washer is provided.

Venn Werkstücke mit Dübeln auf oder an einem Untergrund befestigt werden sollen, wird die Je Dübel erreichbare höchste Haltekraft, und damit auch die höchste Beanspruclibarkeit und Lebensdauer der Befestigungsanordnung, ganz allgemein dann erreicht, wenn die für den jeweiligen Dübel charakteristische Setzkraft, d.h. die im Hinblick auf den jeweiligen Beanspruchungsfall und die Querschnitt sf lache des Gewindebolzens zulässige Zugkraft bzw. die zulässigen Zugspannungen im GewindebolzenVenn workpieces with dowels on or on a substrate are to be fastened, the highest holding force that can be achieved per dowel, and thus also the highest stress resistance and service life of the fastening arrangement, generally achieved when the setting force characteristic of the respective dowel, i.e. the one with regard to on the respective load case and the cross-section sf area of the threaded bolt permissible tensile force or the permissible tensile stresses in the threaded bolt

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eingehalten werden. Da die im Gewindebolzen herrschende Kraft bzw. die Zugspannungen nicht direkt meßbar sind, schreiben die Dübelhersteller für den jeweiligen Dübel aufgrund der im Querschnitt des jeweiligen Gewindebolzens unter Berücksichtigung von dessen Mater!alfeetigkeit zulässigen Zugspannung berechnete, an der den Gewindebolzen aufzuschraubenden Mutter bzw. dessen Bolzenkopf aufzubringende Anzugsmomente vor, deren Einhaltung mit Drehmomentenschlüsseln leicht sichergestellt werden kann* In der Praxis entspricht nun aber das berechnete (und vorgeschriebene) Anzugsmoment nicht der im Hinblick auf die Belastbarkeit des Gewindebolzens zulässigen Setzkraft· Infolge von zwischen den Dübelbauteilen beim Setzvorgang auftretender Reibung wird nur ein Teil des ausgeübten Anzugsmomentβ in eine Spannung im Gewindebolzen umgesetzt. Venn der Reibungsverlust bei Dübeln gleichen konstruktiven Aufbaue jeweils in etwa gleich wäre, könnte das einfach durch entsprechende höhere vorgeschriebene Anzugsmomente berücksichtigt werden, d.h. man könnte einen Anzugs-Wirkungsgrad einführen. Leider schwankt aber die bei gleichartigen Dübeln mit gleicher Anzugskraft erzielte Setzkraft so stark, daß ihre korrekte Festlegung durch rechnerische Korrektur des Anzugsmoments nicht möglich ist. Vom Anmelder wurde daher ein Dübel der eingangs erwähnten Art entwickelt (DE-OS 30 22 Oll), bei dem das Erreichen der vorgeschriebenen Setzkraft unbeeinflußt von den beim Anziehen des Dübels auftretenden unterschiedlichen Reibungswiderständen durch eine kugelabschnittsförmig gewölbte Unterlegscheibe angezeigt wird. Durch geeignete Materialwahl und Bemessung weist diese Unterlegscheibe nämlich einen Verformungswiderstand auf, der bei axialen Verformungen aus der ursprünglichenbe respected. Since the prevailing in the threaded bolt The anchor manufacturers write for the respective force or the tensile stresses cannot be measured directly Dowel due to the cross-section of the respective threaded bolt taking into account Material strength permissible tensile stress calculated, on the nut to be screwed on the threaded bolt or its bolt head to be applied tightening torques , compliance with which can easily be ensured with a torque wrench * corresponds in practice but now the calculated (and prescribed) tightening torque not the setting force permissible with regard to the load-bearing capacity of the threaded bolt · as a result of Only part of the friction that occurs between the anchor components during the setting process is exerted Tightening torque converted into tension in the threaded bolt. If the friction loss is the same for dowels constructive structures would each be roughly the same, this could simply be prescribed by corresponding higher ones Tightening torques are taken into account, i.e. a tightening efficiency could be introduced. Unfortunately, however, the setting force achieved with similar dowels with the same tightening force fluctuates so much, that it is not possible to correctly determine them by correcting the tightening torque by calculation. From the Applicant has therefore developed a dowel of the type mentioned (DE-OS 30 22 Oll), in which the achievement the prescribed setting force unaffected by the different ones that occur when tightening the dowel Frictional resistance through a spherical segment domed washer is displayed. By choosing a suitable material and dimensioning, this Washer namely resistance to deformation on, which in the case of axial deformations from the original

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Kugelschalenubschnittsfonn zur ebenflächigen Scheibe gerade der Größe der für den betreffenden Dübel vorgeschriebenen Setzkraft entspricht, d.h. ein mit dieser Unterlegscheibe ausgex-üs teter Dübel ist gerade dann mit der vorgeschriebenen Anzugskraft gesetzt, wenn die Unterlegscheibe aus ihrer Kugelschalenabschnittsform gerade bis in satte, ebenflächige Anlage an das zu befestigende Werkstück bzw. den Untergrund verformt ist.Spherical shell cut-out shape for a flat disc just the size of the dowel in question the prescribed setting force, i.e. a dowel fitted with this washer is used set with the prescribed tightening force when the washer is out of its spherical shell section shape straight to full, even contact with the workpiece to be fastened or the substrate is deformed.

Die Setzkraftanzeige durch eine solche verformbare Unterlegscheibe hat den Vorteil, daß sie sowohl für konisch, als auch für zylindrisch spreizende Dübel verwendbar sind, wobei die Praxis aber gezeigt hat, daß die Beobachtung des Erroichens der genau ebenflächigen Form der Unterlegscheibe beim Anziehen des Dübels schwierig ist, weil das menschliche Auge die geringen Verformungsunterschiede der Unterlegscheibe kurz vor Erreichen der völlig ebenen Form nicht eindeutig wahrnimmt, und eine Kontrolle - beispielsweise durch ein auf die flachgedrückte Unterlegscheibe aufzulegendes Lineal ο.dgl. - nicht oder nur schwer möglich ist, weil die auf die Unterlegscheibe drückende Mutter bzw. der Bolzenkopf des Dübels das Auflegen eines solchen Lineale nicht erlauben. Daher ist auch bei Verwendung der mit der kugelabschnittsförmig gewölbten Unterlegscheibe versehenen Dübel nicht ganz auszuschließen, daß die Mutter bzw. der Bolzenkopf mit zu geringer oder - was noch gefährlicher ist - mit zu hoher Anzugskraft angezogen wird.The setting force indicator by such a deformable Washer has the advantage that it can be used for both conical and cylindrical expanding dowels are usable, but practice has shown that the observation of the Erroichens the precisely planar shape of the washer when tightening the Dowel is difficult because the human eye can see the small differences in deformation of the washer shortly before reaching the completely flat form does not clearly perceive, and a control - for example by a ruler or the like to be placed on the flat washer. - not possible or only with difficulty is because the nut or the bolt head of the dowel pressing on the washer means that a do not allow such rulers. Therefore, even when using the domed with the spherical segment Washer-provided dowels cannot be completely ruled out, that the nut or the bolt head with too little or - what is even more dangerous - with tightened too much.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Spreizdübel so weiterzubilden, daß beim Setzvorgang das Erreichen der vorgeschriebenen Setzkraft eindeutig erkennbar iat.The invention is therefore based on the object of developing the known expansion dowel so that when Setting process clearly recognizable that the prescribed setting force has been reached.

Ausgehend von einem Dübel der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Bolzenkopf bzw. der Mutter und der Spreizhülse bzw. dem bohrungsmündungsseitigen Spreizkörper ein hülsenförmiger Rohrabschnitt vorgesehen ist, dessen. Wandstärke so bemessen ist, daß beim Aufbringen einer dübelspezifischen Setzkraft in diesem Rohrabschnitt gerade Druckspannungen herrschen, welche gleich den bei Erreichen der Fließgrenze im Material des Rohrabschnitts herrschenden Spannungen sind, und daß zwischen der Unterseite des J3olzenkopfs bzw. der Mutter und dem zu befestigenden Werkstück ein unter Einfluß einer in Axialrichtung wirkenden relativ geringen Kraft um das Maß (a) der axialen Stauchung des Rohrabschnitte bei Erreichen der dübelspezifischen Setzkraft in Achsrichtung zusammendrückbar es Nachlaufelement angeordnet ist. Bei Erreichen der Fließ- oder Quetschgrenze fangen geeignete Materialien an zu fließen, d.h. das Material verformt sich ohne weitere Erhöhung der Beanspruchung in erheblichem Maße bleibend. Diese Verformungsfähigkeit des Materials wird beim erfindungsgemäßen Dübel also ausgenutzt, um einen deutlichen Anzugsweg gerade in dem Augenblick zu realisieren, wenn die vorgeschriebene Dübel-Setzkraft aufgebracht wird. Bei gleich bemessenen Rohrabschnitten aus der gleichen Materialcharge streut die Fließgrenze auch nur inBased on a dowel of the type mentioned at the beginning this object is achieved according to the invention by that between the bolt head or the nut and the expansion sleeve or the expansion body on the bore mouth side a sleeve-shaped pipe section is provided is whose. Wall thickness is dimensioned in such a way that when a dowel-specific setting force is applied in compressive stresses prevail in this pipe section, which is equal to the stresses prevailing in the material of the pipe section when the flow limit is reached and that between the underside of the bolt head or the nut and the workpiece to be fastened a relatively small force acting in the axial direction by the amount (a) of the axial force Compression of the pipe section when reaching the dowel-specific Setting force in the axial direction compressible it is arranged trailing element. Upon reaching the yield or crush limit, suitable materials start to flow, i.e. the material is deformed remaining to a considerable extent without further increasing the stress. This deformability the material is therefore used in the dowel according to the invention to have a significant tightening path Realize at the moment when the prescribed dowel setting force is applied. With equally sized pipe sections from the same The material batch also only scatters the yield point in

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sehr geringem Umfang, so daß α.ιβ Anzeige der Setzkraft auch relativ genau ist. Das Nachlaufelement hat - abweichend von der kugeikalottenförmigen Unterlegscheibe beim bekannten Dübel - nur die Aufgabe, den das Erreichen der Setzkraft anzeigenden Nachlaufweg zur Verfügung zu stellen, d.h. es wird mit möglichst geringem Verf orniungs wider st and hergestellt.very small size, so that α.ιβ display of the setting force is also relatively accurate. The trailing element has - different from the spherical cap washer in the case of the known dowel - only the task, the overtravel that indicates that the setting force has been reached to be made available, i.e. it is manufactured with the lowest possible mold resistance.

Der Rohrabschnitt ist vorzugsweise gesondert hergestellt und zwischen der Distanzhülse und dem bohrungsmündungsseitigen Spreizkörper angeordnet und vorzugsweise aus Metall hergestellt.The pipe section is preferably produced separately and between the spacer sleeve and the bore opening side Spreading body arranged and preferably made of metal.

Alternativ kann der Rohrabschnitt auch von wenigstens einem auf die erforderliche Wandstärke abgedrehten Abschnitt der Distanzhülse selbst gebildet sein«Alternatively, the pipe section can also be turned from at least one to the required wall thickness Section of the spacer sleeve itself to be formed «

Zweckmäßig wird der Rohrabschnitt aus einem weichen Stahl mit ausgeprägter Fließgrenze (Quetschgrenze) hergestellt, der bei .Erreichen der Fließspannung eine relativ starke Verformung, d.h. einen entsprechend großen Nachlaufweg zu realisieren erlaubt.The pipe section is expediently made of a soft steel with a pronounced yield point ( crush limit) which, when the yield stress is reached, allows a relatively strong deformation, ie a correspondingly large overtravel to be implemented.

Der Widerstand des Nachlaufelements gegen Zusammendrückung in Axialrichtung braucht dabei nur geringfügig größer als die zum Aufspreizen des bohrungsinneren Endes der Spreizhülse erforderliche Kraft zu sein, um lediglich sicherzustellen, daß sich die Spreizhülse beim ersten Anziehen an ihrem inneren Ende bis zur Anlage an die umgebende bohrungswandung auf .spreizt, und den Dübel dadurch gegen Durchdrehen oder axiiiLe Verschiebung ni<h<-j t. Ittxa Nur h I tiui <i J omtmtThe resistance of the trailing element to compression in the axial direction only needs to be slightly greater than the force required to expand the inner end of the expansion sleeve, in order to only ensure that the expansion sleeve, when it is first tightened at its inner end, rests against the surrounding bore wall .spreads, and thereby the dowel against spinning or axial displacement ni <h <-j t. Ittxa Nur h I tiui <i J omtmt

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kann also ein einfacher lilechprägekörper sein, der zum Beispiel in an sich bekannter Vfeise die Form einer kugelkalottenförmigen, kegelstumpi'förmigen oder topfförmigen Schale mit einer mittigen Durchtritt aöffnung für den Gewindebolzen hat, die mit der offenen Mündung ihres Hohlraums zum bohrungsinneren Ende dee Dübels gewandt an der Unterseite des Bolzenkopfs bzw. der Mutter angeordnet ist, wobei die Durchtrittsöffnung einen Durchmesser hat, der größer als der Durchmesser des Gewindebolzens und kleiner als der Außendurchmesser der Distanzhülse ist. Dadurch ist das Nachlaufelement unverlierbar zwischen dem Bolzenkopf bzw. der Mutter und der Distanzhülse gehalten. Die das Werkstück auf dem Untergrund aufspannende Unterlegscheibe braucht beim erfindungsgemäßen Dübel dagegen nicht verformbar zu sein, so daß sie also als in Axialrichtung im wesentlichen unverformbare ebenflächige Kreisscheibe ausbildbar ist, deren Durchmesser aber etwas größer als der Außendurchmesser der Distanzhülse ist.can therefore be a simple purple embossing body that for example, in a manner known per se, the form a spherical cap-shaped, frustoconical or cup-shaped bowl with a central passage a hole for the threaded bolt has, which with the open mouth of its cavity to the inside of the bore The end of the dowel is arranged facing on the underside of the bolt head or the nut, wherein the passage opening has a diameter, which is larger than the diameter of the threaded bolt and smaller than the outer diameter of the spacer sleeve is. As a result, the trailing element cannot be lost between the bolt head or the nut and the Spacer sleeve held. The washer that clamps the workpiece on the substrate needs In contrast, in the case of the dowel according to the invention, it is not deformable to be, so that they are therefore as in the axial direction essentially non-deformable flat-surface circular disk can be formed, but the diameter of which is slightly larger than the outer diameter of the spacer sleeve.

Um den versehentlichen Verlust der Unterlegscheibe durch Abstreifen oder Abfallen vom Dübel zu vermeiden empfiehlt es sich, den dem Werkstück zugewandten freien Rand des axial zusartunendrückbaren Nachlaufelements mit der Unterlegscheibe zu verbinden, beispielsweise zu verkleben. Alternativ kann das Nachlaufelement und die Unterlegscheibe auch mechanisch, beispielsweise durch am Nachlaufelement angestanzte und die Unterlegscheibe umgreifende Lappen miteinander verbunden sein.To prevent accidental loss of the washer by stripping or falling off the dowel it is advisable to use the free edge of the axially compressible trailing element facing the workpiece to connect with the washer, for example to glue. Alternatively, the trailing element and the washer also mechanically, for example by punching and punching on the follower element the washer encompassing tabs are connected to one another.

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In dem zwischen der Oberseite der Unterlegscheibe und der Innenfläche des schalenform!gen Nachlaufelements gebildeten Hohlraum kann zusätzlich eine plastisch verformbare oder in einer zerbrechbaren Einkapselung eingeschlossene fließfähige Masse angeordnet sein, deren Menge zweckmäßig so bemessen ist, daß beim Setzvorgang des LKibels bei Erreichen der ebenflächigen Auflage des Nachlaufelements auf der Unterlegscheibe wenigstens ein Teil der Masse austritt. Die austretende Masse ist dann ein zusätzliches Zeichen dafür, daß die vorgeschriebene Setzkraft des Dübels erreicht ist.In the one between the top of the washer and the inner surface of the cup-shaped follower element The cavity formed can additionally be a plastically deformable or a breakable one Encapsulation enclosed flowable mass be arranged, the amount of which is expediently dimensioned so that during the setting process of the LKibels when the level contact of the trailing element is reached on the Washer leaks at least part of the mass. The emerging mass is then an additional one This is a sign that the prescribed setting force of the anchor has been reached.

Diese Erkennbarkeit wird noch verbessert, wenn die fließfähige Masse eine von der Farbe der Unterlegscheibe und/oder des Nachlaufelements abweichende Farbe hat.This recognizability is further improved if the flowable mass is one of the same color as the washer and / or the follower element has a different color.

Um sicherzustellen, daß die fließfähige Masse am Rand der Unterlegscheibe bzw. des Nachlaufelements austritt und somit das Erreichen der vorgeschriebenen Setzkraft anzeige, empfiehlt es sich, in der den Hohlraum begrenzenden Fläche der Unterlegscheibe und/oder des Nachlaufelements eine zum äußeren freien Rand führende Auelaufrinne für die fließfähige Masse vorzusehen. To ensure that the flowable mass emerges at the edge of the washer or the trailing element and thus achieving the prescribed setting force indicator, it is advisable to use the Cavity-delimiting surface of the washer and / or the trailing element one to the outer free edge Provide leading Auelaufrinne for the flowable mass.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung zweier Ausführunfjsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt bzw. zeigen:The invention is illustrated in the following description of two exemplary embodiments in conjunction with the drawing explained in more detail, namely shows or show:

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Fig. 1 und 2 jeweils eine Schnittansicht iurch eine unter Verwendung eines in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Dübels hergestellte Dübel-Befestigungsanordnung, bei welcher ein Werkstück mit einem teilweise geschnitten dargestellten doppelt spreizenden Dübel auf einer Unterlage befestigt wird, wobei Fig. 1 den Dübel in lose angesetztem Zustand und Fig. 2 den fertig gesetzten Dübel zeigt;1 and 2 are each a sectional view through one using one in the invention Way formed dowel manufactured dowel fastening arrangement, in which a workpiece is shown twice with a partially cut Spreading dowel is attached to a base, FIG. 1 showing the dowel in a loosely attached state and FIG. 2 showing the shows finished dowel;

Fig. 3 und 4 jeweils eine Seitenansicht einer mit dem verformbaren Rohrabschnitt zu einer integralen Einheit verbundenen Distanzhülse für einen erfindungsgemäßen Dübel in unverformtem Ausgangszustand einerseits bzw· in dem nach Setzen eines zugehörigen Dübels mit der vorgeschriebenen Setzkraft eingetretenen verformten Zustand andererseits; und3 and 4 each show a side view of a spacer sleeve connected to the deformable pipe section to form an integral unit for a dowel according to the invention in the undeformed initial state on the one hand and in the deformed state that has occurred after setting an associated dowel with the prescribed setting force on the other hand; and

Fig. 5 und 6 je eine Schnittansicht, gesehen in Richtung der Pfeile 5-5 in Fig. 3 bzw. 6-6 in Fig. 4.5 and 6 are each a sectional view, seen in the direction of the arrows 5-5 in FIG. 6-6 in Fig. 4.

Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt eine Befestigungsanordnung eines Werkstücks 10 auf einem Untergrund 12, der beispielsweise ein Betonboden sein möge· Die Befestigung erfolgt in diesem Fall mittels eines sogenannten doppelt spreizenden Dübels Ik, der in Durchsteckmontage durch die Befestigungsbohrung im Werkstück 10 in ein Bohrloch 18 im Untergrund 12 eingeschoben 1st. Der Dübel 14 weist als Verankerungs- ■ bauteil eine Spreizhülse 20 auf, die vom bohrungsinneren Ende her durch eingearbeitete Längsschlitze in einzelne lamellenartige Abschnitte unterteilt ist. Die Schlitze 22 sind nicht ganz bis zum oberen Ende der Spreizhülse geführt, so daß die Spreizhülse also am oberen Ende durch die verbleibenden Reststege 2k The embodiment shown in Figs. 1 and 2 shows a fastening arrangement of a workpiece 10 on a substrate 12, which may for example be a concrete floor.In this case, the fastening is carried out by means of a so-called double-expanding dowel Ik, which is inserted through the fastening hole in the workpiece 10 is inserted into a borehole 18 in the substrate 12. The dowel 14 has an expansion sleeve 20 as an anchoring component, which is divided into individual lamellar sections from the inside end of the bore by machined longitudinal slots. The slots 22 are not all the way to the upper end of the expansion sleeve, so that the expansion sleeve so that the upper end through the remaining webs 2k

Ί ? ί\ 1 ν Π Ί ? ί \ 1 ν Π

- Ik - - Ik -

zusammengehalten wird, die als Sollbruchstege
dienen, welche erst während des Setzvorgangs
aufbreeheη·is held together as predetermined breaking webs
which only serve during the setting process
aufbreeheη ·

In die Enden der Spreizhülse 20 sind Jeweils die verjüngten Enden von kegelstumpfförmigen Spreizkörpern 26 und 28 eingesetzt, wobei ein den Dübel Ik über
seine gesamte Länge durchsetzender Gewindebolzen 30 in eine Gewindebohrung im bohrungsinneren Spreizkörper 26 eingeschraubt ist. Im anderen Spreizkörper 28 ist eine glatte Durchgangsbohrung vorgesehen,
durch welche der Gewindebolzen 30 mit Spiel hindurchtritt'. Auf den oberhalb des letzterwähnten Spreizkörpers 28 liegenden Abschnitt des Gewindebolzens 30 ist eine Distanzhülse 32 aufgesetzt, welche die
Spannkraft eines am äußeren Ende des Gewindebolzens 30 angestauchten .Bolzenkopfs 32 auf den Spreizkörper 28 überträgt, wobei zwischen der Stirnfläche am
unteren Ende der Diβtanzhülsθ 32 und der zur Bohrungsmündung weisenden Stirnfläche des Spreizkörpers 28
noch ein hülsenförtniger metallischer Ronrabschnitt 3& aus weichem Stahl, d.h. einem Stahl mit ausgeprägter Fließgrenze, angeordnet ist. Die Abmessungen dieses Rohrabschnitts 36 sind so gewählt, daß die beim
Anziehen des Gewindebolzens 30 mit der für den
Dübel Ik vom Hersteller vorgeschriebenen Setzkraft
auf ihn einwirkende Axialkraft Druckspannungen hervorruft, weiche so hoch sind, daß gerade die material-, spezifische Fließgrenze erreicht wird. Der ursprünglich zylindrische Rohrabschnitt 36 (Fig. l) verformt sich also unter axialer Verkürzung plastisch in die in Fig. 2 schematisch angedeutete, nach außen konvex gewölbte ringwulstartige Gestalt, ohne daß die Anzugskraft über die zulässige Setzkraft hinaus gesteigert werden müßte. Diese beim Anziehen des Dübels gerade"In the ends of the expansion sleeve 20, the tapered ends of frustoconical expansion bodies 26 and 28 are inserted, with a dowel Ik over
Threaded bolt 30 penetrating its entire length is screwed into a threaded hole in the expansion body 26 inside the hole. A smooth through hole is provided in the other expansion body 28,
through which the threaded bolt 30 passes with play '. On the section of the threaded bolt 30 lying above the last-mentioned expansion body 28, a spacer sleeve 32 is placed, which the
Tensioning force of a bolt head 32 upset at the outer end of the threaded bolt 30 is transmitted to the expansion body 28, with between the end face on the
the lower end of the distance sleeve 32 and the end face of the expansion body 28 facing towards the opening of the bore
a sleeve-shaped metallic circular section 3 & made of soft steel, ie a steel with a pronounced yield point, is also arranged. The dimensions of this pipe section 36 are chosen so that the when
Tighten the threaded bolt 30 with the for the
Dowel Ik setting force prescribed by the manufacturer
Axial force acting on it causes compressive stresses which are so high that the specific material flow limit is reached. The originally cylindrical tube section 36 (Fig. 1) thus plastically deforms with axial shortening into the outwardly convex annular bulge-like shape indicated schematically in Fig. 2, without the tightening force having to be increased beyond the permissible setting force. This straight when tightening the dowel "

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bei Erreichen der Setzkraft auftretende, vorbestimmbare axiale Stauchung a des JRolirabschnitta ^rJb ist relativ stark, kann aber nur dann auftreten und somit beim Setzen des Dübels auch nur dann beobachtet werden, Venn das bohrungsmündungsseitige Ende der Distanzhülse 32 um dieses Stauchungsmaß a über die Oberseite des Werkstücks 10 bzw. einer auf dem Werkstück aufsitzenden ebenflächigen Unterlegscheibe 38 übersteht. Um diesen, dem axialen Stauchungsmaß a entsprechenden Überstand der Distanzhülse 32 beim Setzen des Dübels zwangsläufig zur Verfügung zu stellen, ist zwischen der Unterseite des Bolzenkopfs Jh und der bohrungsmündungsseitigen Stirnfläche der Distanzhülse 32 ein mit relativ geringem Kräften axial verformbares Nachlaufelement kO angeordnet, welches beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Form einer aus dünnem .blech geprägten kugelkalottenförtnigen Schale mit mittiger Durchgangsöffnung 42 für den Gewindebolzen 3° hat, deren konkaver Hohlraum zum Werkstück 10 bzw. der ebenfläcb,igen Unterlegscheibe 38 weist und in Axialrichtung so tief bemessen ist, daß die Distanzhülse 32 bei auf dem Werkstück bzw. der Unterlegscheibe abgestütztem freiem Rand des Nachlaufelements kO um das Maß a in diesen Hohlraum vortritt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.when the setting force is reached, the predeterminable axial compression a of the JRolirabschnitta ^r Jb is relatively strong, but can only occur and thus only be observed when the dowel is set, if the end of the spacer sleeve 32 on the bore opening side by this compression amount a over the top of the Workpiece 10 or a flat washer 38 seated on the workpiece protrudes. In order to make this protrusion of the spacer sleeve 32 corresponding to the axial compression dimension a inevitably available when the dowel is set, a trailing element kO, which is axially deformable with relatively low forces, is arranged between the underside of the bolt head Jh and the end face of the spacer sleeve 32 on the bore mouth side Embodiment has the shape of a thin .blech embossed kugelkalottenförtnigen shell with a central through opening 42 for the threaded bolt 3 °, the concave cavity of which faces the workpiece 10 or the planar washer 38 and is dimensioned so deep in the axial direction that the spacer sleeve 32 at The free edge of the trailing element kO supported on the workpiece or the washer protrudes into this cavity by the amount a, as shown in FIG. 1.

Beim Anziehen des zunächst in der in Fig. 1 gezeigten Weise lose angesetzten Dübels wird zunächst der bohrungsinnere Spreizkörper 26 in das zugeordnete Ende der Spreizhülse 20 hineingezogen, so daß diese sich aufweitet und an der Umfangswandung des Bohrlochs 18 zur Anlage kommt. Die Spreizhülse wird dadurch inWhen tightening the anchor initially loosely attached in the manner shown in FIG. 1, the first inner bore expansion body 26 drawn into the associated end of the expansion sleeve 20, so that this widens and on the circumferential wall of the borehole 18 comes to the plant. The expansion sleeve is thereby in

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Axialrichtung im Bohrloch, lö fixiert und bei •weiterem Anziehen schraubt sich zwangsläufig der Gewindeschaft 30 in die Bohrung hinein, wobei die Unterseite des Bolzenkopfs unter Verformung des Nachlaufelements 40 die Distanzhülse 32 ins Bohrlochinnere schiebt. Über den Rohrabschnitt 36 wird diese Verschiebung auf den Spreizkörper 28 übertragen, der einen oder mehrere der Stege 24 der Spreizhülse 20 sprengt und anschließend auch das bohrungsmündungsseitige Ende der Spreizhülse aufweitet, wodurch sie sich in der in Fig. 2 veranschaulichten Weise satt an der Wandung des Bohrlochs 18 anlegt. Bei weiterer Drehung des Gewindebolzens 30 steigt dann die Anzugskraft schnell, bis sie eine solche Größe hat, daß die Druckspannungen im Rohrabschnitt 36 die Höhe der für das Material des RohrabSchnitts 36 charakteristischal Fließspannungen erreichen. Dann staucht sich der Rohrabschnitt 3° in. der bereits beschriebenen Weise, wobei der Gewindebolzen ohne wesentliche weitere Erhöhung der Anzugskraft so weit anziehbar ist, bis das Nachlaufelement 40 flachgedrückt ist und eben auf der Unterlegscheibe 38 aufsitzt. Infolge der vorausgesetzten Bemessung des Rohrabschnitts ist diese Anzugskraft aber gerade gleich der vorgeschriebenen Setzkraft· D.h. wenn der Bolzenkopf 34 bis zur ebenflächigen Auflage des Nachlaufelements 40 auf die Unterlegscheibe 38 angezogen ist, ist der Dübel vorschriftsmäßig gesetzt. Der gleiche Effekt wird natürlich auch dann erreicht, wenn der Gewindebolzen 30 ein durchgehender Gewindebolzen ist, auf welchen anstelle dea arigon tauchten Uolzenkopie eine Muttor auf ge a chi'uub L ImL. Ou die DletnnzhÜlrtti sich beim Setzen dea Dübela durch die MittelbohrungAxial direction in the borehole, lö fixed and at • further tightening inevitably screws the threaded shaft 30 into the bore, with the underside of the bolt head with deformation of the trailing element 40 inserts the spacer sleeve 32 Borehole interior pushes. This displacement is applied to the expansion body 28 via the pipe section 36 transferred, which bursts one or more of the webs 24 of the expansion sleeve 20 and then also the The end of the expansion sleeve on the side of the bore mouth widens, as a result of which they are illustrated in FIG. 2 Way full on the wall of the borehole 18 applies. With further rotation of the threaded bolt 30 increases then the tightening force quickly until it has such a size that the compressive stresses in the pipe section 36 the height of the for the material of the pipe section 36 characteristic flow stresses. then the pipe section compresses 3 ° in. the already described manner, with the threaded bolt without significant further increase in the tightening force so far can be tightened until the trailing element 40 is flattened is and just rests on the washer 38. As a result of the assumed dimensioning of the pipe section but this tightening force is exactly the same as the prescribed setting force, i.e. if the bolt head 34 until the trailing element rests on a flat surface 40 is tightened on the washer 38, the anchor is set correctly. The same effect is of course also achieved when the Threaded bolt 30 is a continuous threaded bolt, on which instead of dea arigon Uolzenkopie appeared a mother on ge a chi'uub L ImL. Ou the DletnnzhÜlrtti when setting the dowel through the central hole

BAD ORIGINAL , ₇ BATH ORIGINAL, ₇

der Unterlegscheibe 'Jti verschiebt, muß der Durchmesser der Bohrung 44 der Unterlegscheibe also etwas größer als der Außendurchmesser der Distanzhülse 32 bemessen sein· Eine lose auf den Dübel aufgesetzte Unterlegscheibe kann also vom Dübel abgestreift werden und könnte verlorengehen. Aus diesem Grunde 1st der auf der Oberseite der Unterlegscheibe JQ aufruhende Rand des Nachlaufelements 40 mit der Unterlegscheibe 38 verklebt oder in anderer Weise verbunden, so daß sie durch das zwischen der Distanzhülse 3² und dem Bolzenkopf 34 gehaltene Nachlaufelement 40 unverlierbar auf dem Dübel gehalten wird. Wenn die Verklebung beim Setzvorgang dann gesprengt wird, ist dies nicht mehr schädlich, weil dann ein Verlust der Unterlegscheibe nicht mehr möglich ist.the washer 'Jti shifts, the diameter of the bore A loose on the dowel patch washer of the washer must therefore be somewhat larger sized than the outer diameter of the spacer sleeve 32 · 44 can thus be stripped from the anchors and could be lost. For this reason, the aufruhende on the upper side of the washer JQ edge 1st of the follower element 40 with the washer 38 adhesively bonded or otherwise connected so that it is held by the intermediate of the spacer sleeve 3 ² and held the bolt head 34 follow element 40 captive on the dowel . If the bond is then burst during the setting process, this is no longer harmful because the washer can then no longer be lost.

In Fig, 1 ist in dem zwischen der Oberseite der Unterlegscheibe und der Innenfläche des schalenförmigen Nachlaufelements gebildeten Hohlraum eine mit einer eingefärbten, fließfähigen Masse 46 gefüllte zerbrechbare Kapsel angeordnet, die beim Setzen des Dübels durch das sich flachdrückende Nachlaufelement 40 zerbrochen wird, wobei die fließfähige Masse verdrängt wird und durch Austritt am Umfangsspalt .zwischen der Unterlegscheibe 38 und dem Nachlaufelement 40 anzeigt, daß das Nachlaufelement 40 die ebenflächige Form angenommen hat, d.h. die vorgeschriebene Setzkraft erreicht ist.In Fig, 1 is in the between the top of the washer and the inner surface of the cup-shaped Follower element formed with a filled with a colored, flowable mass 46 breakable cavity Capsule arranged when the anchor is set by the flattening trailing element 40 is broken, whereby the flowable mass is displaced and through exit at the circumferential gap .between the washer 38 and the follower element 40 indicates that the trailing element 40 has assumed the planar shape, i.e. the prescribed setting force is reached.

Xn den Fig. 3 bis 6 ist noch eine spezielle Distanzhülse 48 gezeigt, in welcher die Distanzhülse 32 und der Rohrabschnitt 36 des vorstehend beschriebenenXn FIGS. 3 to 6, a special spacer sleeve 48 is shown in which the spacer sleeve 32 and the pipe section 36 of the above-described

- 18 -- 18 -

322613C322613C

Dübels l4 praktisch zu einer integralen Einheit zusammengefaßt sind, und zwar wird die Funktion des Rohr ab schnitte 3*> durch - im dargestellten Fall - zwei mit axialem Abstand voneinander in die Außenseite der eigentlichen Distanzhülse eingedrehte, nutartig umlaufende Abschnitte 50 (Fig· 3 und 5) übernommen* Der Materialquerschnitt der Distanzhülse ist in diesen Bereichen 50 soweit verringert, daß bei Erreichen der Setzkraft im verbleibenden Restquerschnitt gegenüber dem vollen Querschnitt der Distanzhülse Spannungen auftreten, welche gleich den Fließspannungen sind, während die im Bereich des vollen Querschnitts auftretenden Spannungen deutlich niedriger liegen· Deshalb erfolgt die Stauchung der Distanzhülse durch Fließen des im Bereich der eingedrehten Abschnitte befindlichen Materials, wobei sich die Abschnitte dann zu den in den Fig. 4 und 6 dargestellten, nach außen gewölbten Wulsten 50« verformen. Ea ist klar, daß anstelle der dargestellten beiden eingedrehten Abschnitte 50 auch nur ein Abschnitt 50 oder drei oder mehr Abschnitte 50 in der Diatanzhülse 48 vorgesehen sein können»Dowel l4 practically an integral unit are summarized, namely the function of the pipe from sections 3 *> through - in the case shown - two axially spaced from each other in the outside of the actual spacer sleeve screwed in, groove-like circumferential sections 50 (Fig. 3 and 5) taken over * The material cross-section of the spacer sleeve is reduced in these areas 50 to such an extent that when it is reached the setting force in the remaining cross-section compared to the full cross-section of the spacer sleeve Stresses occur which are equal to the yield stresses while the stresses occurring in the area of the full cross-section are significantly lower Therefore, the compression of the spacer sleeve takes place through the flow of the in the area of the screwed-in sections located material, the sections then to those shown in Figs. 4 and 6, according to deform externally curved beads 50 ″. Ea it is clear that instead of the two shown, twisted Sections 50 also just one section 50 or three or more sections 50 can be provided in the diet sleeve 48 »

Es ist ersichtlich, daß im Rahmen des Erfindungegedankens Abwandlungen und Weiterbildungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele verwirklichbar sindο So ist die Bestimmung der Setzkraft durch einen entsprechend bemessenen Rohrabschnitt auch bei einfach oder konisch vom bohrungsinneren Ende her spreizenden Dübeln möglich, wobei der Rohrabschnitt dann - wenn er gesondert hergestellt ist - zweckmäßig zwischen dem bohrungsinneren Ende der DistanzhülseIt can be seen that within the scope of the concept of the invention, modifications and developments of the above described embodiments are realizable o So the determination of the setting force is through an appropriately sized pipe section, even if it is single or conical from the end of the bore spreading dowels possible, the pipe section then - if it is manufactured separately - appropriate between the inner end of the spacer sleeve

: . V:J \ ' ^:.-^: -.:"· 3 2 2 6 1 3 - 19 - :. V: J \ ' ^: .- ^: -.:"· 3 2 2 6 1 3 - 19 -

und der Spreizhülse angeordnet wird, oder die Distanzhülse wird abschnittsweise durch Abdrehen von Material mit dem eetzkraftanzeigenden Rohrabschnitt versehen. Der Rohrabschnitt ist zwar vorzugsweise aus weichem Stahl mit auegeprägter Fließgrenze hergestellt, was Jedoch nicht ausschließt, daß er auch aus einem geeigneten anderen, bei einer vorbestimmten Druckspannung zum Fließen neigenden Material hergestellt wird. Auch das Nachlauf element braucht niciitin der beschriebenen Weise als hohlgeprägter Blechpreßteil ausgebildet sein, sondern kann auch aus einem anderen, durch seine Form- oder Materialeigenschaffen in Axialrichtung verformbaren Material hergestellt werden.and the expansion sleeve is arranged, or the The spacer sleeve is made in sections by twisting off material with the pipe section which indicates the power of the force Mistake. The pipe section is preferably made of soft steel with an embossed flow limit, However, this does not exclude that he may also come from a suitable other, at a predetermined one Compressive stress for flowing material is produced. The follow-up element also needs niciitin the manner described be designed as a hollow stamped sheet metal part, but can also be made from to another, through its shape or material properties axially deformable material can be produced.

Claims

aaaasssasssssssasssssssssBsssaaaasssasssssssasssssssssBsss

l.y'In a borehole in the underground insertable expansion plug md t one through longitudinal slots in lamellas subdivided expansion sleeve through at least one into the inner end of the expansion sleeve, preferably two with their tapered ends on top of one another facing into the opposite ends of the expansion sleeve engaging conical expansion body (s) can be expanded under radial expansion by inserting one with its inner end of the bore into the interior of the bore Spreader engaging threaded bolt is tightened, which may be provided expansion body longitudinally displaceable ( h penetrated and at the outer end of the bore, eii Jöolzerikopf or a nut is arranged, softer bi-w. which by means of a threaded bolt end spacer sleeve on the expansion sleeve or the ge ^ just ^ nJ'all provided on the bore mouth side Spi eiaslcorper is supported, with the (Jntergrt nd facing underside of the bolt head or

BATH ORIGINAL

ο Δ L D ι 0

the nut is provided with a washer that is to be fastened on the surface of the substrate, characterized in that between the bolt head {3k) or the nut and the expansion sleeve (2OJ or the expansion body (28 ) on the bore mouth side) a sleeve-shaped pipe section (3t » ; 50) is provided, the wall thickness of which is such that when a dowel-specific setting force is applied in this pipe section (36; 5 °), compressive stresses equal to the stresses prevailing in the material of the pipe section (36; 50) when the flow limit is reached , and that between the underside of the bolt head (3 * 0 or the nut and the workpiece to be fastened (10) under the influence of an axially acting force by the amount (a) of the axial compression of the pipe section (36 | 50) when the dowel-specific setting force is reached, the trailing element (40) is arranged so that it can be compressed in the axial direction,

2. Dowel according to claim 1, characterized in that the pipe section (36) produced separately and between the spacer sleeve (32) and the expansion sleeve (20) or the expansion body on the bore mouth side (28) is arranged.

3. dowel -according to claim 1 or 2, characterized in that d.iß the pipe section (36) made of metal

- 3 BATH ORIGINAL

- ■ - ■ ■ ".. *, ooo ^

-3 -

4. Dowel according to Claim 1, characterized in that that the pipe section of at least one section turned to the required wall thickness (50) of the spacer sleeve (48) itself is formed.

5. Dowel according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the pipe section (36 j 50) is made of a soft steel with a pronounced yield point (crush limit).

6. Dowel according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the trailing element (4o) Any resistance to compression in the axial direction which is only slightly larger than that for the first spreading of the inner end of the bore the expansion sleeve (20) is the required force.

7 * dowel according to one of claims 1 to 6, characterized in that the trailing element (40) has the form of a spherical cap-shaped, frustoconical or pot-shaped shell with a central passage opening (42) for the threaded bolt, which is in a known manner Mouth of its cavity facing the inner end of the dowel (14) on the underside of the bolt head (3 * 0 or the nut is arranged, and that the passage opening (42) has a diameter that is greater than the diameter of the threaded bolt (30) and is smaller than Ie c outer diameter of the spacer sleeve.

8. Dowel according to one of claims 1 to b and claim 7 t, characterized in that the Washer a flat circular disk which is essentially non-deformable in the axial direction is whose central bore (44) is slightly larger in diameter than the outer diameter of the spacer sleeve (32) is.

9. Dowel according to claim 7 and 8 _f - characterized in that over the workpiece (10) facing free edge of the axially compressible trailing element (40 ') is connected to the washer (38).

10 * dowel according to claim 9 »characterized in that the free edge of the trailing element (4'O) is glued to the washer (38).

11. Dowel according to one of claims 7 to 10, characterized characterized in that between the top of the washer (38) and the inner surface of the shell shape! gen trailing element (40) formed A plastically deformable cavity or in a cavity frangible encapsulation enclosed flowable mass (46) is arranged.

12. Dowel according to claim 10, characterized in that the flowable mass (46) is one of the color of the Washer (38) and / or the follower element (.40) has a different color.

13 · I> evil according to claim 11 or 12, characterized in that that in the delimiting the cavity Surface of the washer (38) and / or the trailing element (40) one to the outer free Edge leading discharge channel for the plastically deformable or in the breakable encapsulation ' enclosed flowable mass (46) is provided.