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Ankerbolzen
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Die Erfindung betrifft einen Ankerbolzen mit einem zylindrischen Bolzenkörper,
der an seinem vorderen Ende eine Verjüngung mit zylindrischem Abschnitt aufweist,
die zum Bolzenkorper hin einen Absatz bildet und zum vorderen Ende hin in einen
sich konisch erweiternden Spreizkonus übergeht, wobei eine mit Langsschlitz versehene
Spreizhülse den zylindrischen Abschnitt umschließt, durch axiale Verstellung bis
zu einem den Spreizkonus abschließenden Bund spreizbar und dabei mittels umfangsseitig
radial abstehender Verankerungsteile in einer Sacklochbohrung verankerbar ist.
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Ein Ankerbolzen dieser Art ist durch die CH-PS 579 223 bekannt. Bei
diesem Ankerbolzen ist die Spreizendstellung der Spreizhülse durch den an den Spreizkonus
anschließenden Bund eindeutig begrenzt.
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Der Absatz zwischen dem Bolzenkörper und dem zylindrischen Abschnitt
bildet eine scharfe Kante, die zu Brüchen des Ankerbolzens führen kann, wenn dieser
beim Spannen mit großer Zugkraft in die sich in der Bohrung verankernde Spreizhülse
eingezogen wird. Außerdem ist bei diesem bekannten Ankerbolzen die Elastizität der
Spreizhülse klein, da dem Längsschlitz gegenüberliegend die Spreizhülse starr und
unnachgiebig ist.
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Wie die DE-OS 17 50 663 zeigt, kann die Spreizhülse dadurch elastischer
und leichter spreizbar gemacht werden, daß
man den Lãngsschlitz
diametral gegenüber die Spreizhülse mit einem Langloch versieht, das bis auf schmale
Verbindungsstege an die Stirnseiten der Spreizhülse heranreicht. Auch dieser bekannte
Ankerbolzen hat am Übergang vom Bolzenkörper zum zylindrischen Abschnitt eine Schwactstelle
in Form einer scharfen Kante.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Ankerbolzen der eingangs erwãhnten
Art zu schaffen, bei dem eine billig herstellbare, leicht spreizbare Spreizhülse
auch an dem Absatz zum Bolzenkörper eine eindeutige Abstützstellung einnehmen kann,
ohne daß jedoch an diesem Übergang eine zum Bruch neigende Schwachstelle ensteht.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Kombination folgender
Merkmale gelöst: a) die Spreizhülse weist dem Längsschlitz diametral gegenüber ein
paralleles Langloch auf, das bis auf schmale Verbindungsstege an die Stirnseiten
der Spreizhütse heranreicht, b) die Spreizhülse weist auf der dem Absatz des Bolzenkörpers
zugekehrten Stirnseite zwei Verankerungstei le auf, die jeweils um 90" gegenüber
dem Längsschlitz und dem Langloch versetzt sind, c) die Verankerungsteile sind durch
jeweils zwei parallele Einschnitte an der Stirnseite der Spreizhülse hochgebogen,
d) der Absatz am Bolzenkörper bildet eine ringförmige, senkrecht zur Längsachse
des Bolzenkörpers stehende Abstützfläche für die nicht hochgebogenen Teile der zugekehrten
Stirnseite der Spreizhblse und geht über
eine konkav abgerundete
Kehle in den zylindrischen Abschnitt über, e) die ringförmige Abstützfläche ist
an den Außenquerschnitt und die Dicke der Spreizhülse angepaßt und f) die dem Spreizkonus
zugekehrte Stirnseite der Spreizhülse erstreckt sich bei der Abstützung der Spreizhülse
an der Abstützfläche schon teilweise auf den Spreizkonus.
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Da die Abstützfläche des Absatzes zwischen dem Bolzenkörper und dem
zylindrischen Abschnitt über die konkave Kehle in den zytindrischen Abschnitt übergeht,
tritt keine zum Bruch neigende scharfe Kante mehr auf. Die senkrecht zur Längsachse
des Bolzenkörpers stehende ringförmige Abstützfläche bietet dem nicht hochgebogenen
Teil der zugekehrten Stirnseite der Spreizhülse einen ausreichend großen Anschlag,
so daß beim Eintreiben des Ankerbolzens in eine Sacklochbohrung die Spreizhülse
dennoch nicht auf den Bolzenkörper aufgeschoben werden kann, wenn dabei auf die
Spreizhülse eine große Gegenkraft einwirkt. Beim Ausziehen des Bolzenkörpers kann
sich die Spreizhülse leicht spreizen, da zumindest der dem Spannkonus zugekehrte
Verbindungssteg im Bereich des Langloches abbricht, so daß die beiden Teile der
Spreizhülse sich im Bereich der dem Spannkonus zugekehrten Stirnseite ungehindert
spreizen können.
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Die beiden an der gegenüberliegenden Stirnseite ausgestanzten und
hochgebogenen Verankerungstei le verkleinern die Abstützfläche an der ringförmigen
Abstützfläche des Absatzes nur so weit, wie es für eine ausreichende Stabilität
und eine ausreichende Verankerung der Verankerungstei le
erforderlich
ist, wenn vorgesehen ist, daß sich die Verankerungsteile über etwa 450 bis 600 des
Umfangs der Spreizhülse erstrecken, daß sich die Verankerungsteile etwa über ein
Drittel bis zur Hälfte der axialen Abmessung der Spreizhülse erstrecken und daß
die Ve rankerungstei le etwa im Winkel von 250 bis 350 zur Mittellängsachse des
Bolzenkörpers stehen.
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Der Übergang von der ringförmigen Abstützfläche in den zylindrischen
Abschnitt ist nach einer Ausgestaltung so ausgeführt, daß die konkave Kehle von
der ringförmigen Abstützfläche mit größer werdender Krümmung in den zylindrischen
Abschnitt des Bolzenkörpers übergeht, um einen möglichst kleinen Abstand des Innenumfanges
der ringförmigen Abstützfläche von der Mantelfläche des zylindrischen Abschnittes
zu erhalten.
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Die Herstellung der Spreizhülse und ihre Aufbringung auf den zylindrischen
Abschnitt sind nach einer Ausgestaltung so gelöst, daß die Spreizhülse aus einem
Stanzteil mit ausgestanztem Langloch und ausgestanzten und hochgebogenen Verankerungsteilen
hergestellt und auf den zylindrischen Abschnitt des Bolzenkörpers aufgebogen ist.
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Je nach Anwendungsfall ist der Ankerbolzen so ausgebildet, daß das
hintere Ende des Bolzenkörpers als Gewindeteil ausgebildet ist oder daß in das hintere
Ende des Bolzenkörpers eine stirnseitige Sackloch-Gewindebohrung eingebracht ist.
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Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen mit Gewindeteil versehenen
Ankerbolzen ohne Spreizhülse in Seitenansicht, Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht
des Absatzes zwischen dem Bolzenkörper und dem zylindrischen Abschnitt im Bereich
II der Fig. 1, Fig. 3 ein Stanzteil zur Herstellung einer Spreizhulse, Fig. 4 einen
Schnitt durch das Stanzteil nach Fig.
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3, entlang der Linie IV-IV, Fig. 5 in Seitenansicht den Ankerbolzen
aus einem Bolzenkörper nach Fig. 1 und einer Spreizhülse in Einschlagstellung, Fig.
6 den in eine Sacklochbohrung eingeschlagenen Ankerbolzen nach Fig. 5, Fig. 7 den
Ankerbolzen nach Fig. 5 bei ausgezogenem Bolzenkörper und gespreizter, verankerter
Spreizhülse, Fig. 8 eine um 1800 gegenüber der Fig. 7 versetzte Ansicht des verankerten
Ankerbolzens, Fig. 9 teilweise in Seitenansicht und im Schnitt einen Ankerbolzen
mit stirnseitiger Sackloch-Gewindebohrung, Fig. 10 in vergrößerter Darstellung den
Absatz zwischen dem Bolzenkörper und dem zylindrischen Abschnitt im Bereich X der
Fig. 9, Fig. 11 das Stanzteil zur Herstellung der Spreizhülse,
Fig.
12 den Schnitt durch die Spreizhülse, entlang der Linie XII-XII der Fig. 11, Fig.
13 in Seitenansicht den Ankerbolzen aus Bolzenkörper nach Fig. 9 und einer Spreizhülse
in Einschlagstellung, Fig. 14 den in eine Sacklochbohrung eingeschlagenen Ankerbolzen
nach Fig. 13, Fig. 15 den Ankerbolzen nach Fig. 14 bei ausgezogenem Bolzenkörper
und gespreizter, verankerter Spreizhülse und Fig. 16 eine um 1800 gegenüber Fig.
15 versetzte Ansicht des verankerten Ankerbolzens.
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Der zylindrische Bolzenkörper 10 hat am hinteren Ende das Gewindeteil
11 und am vorderen Ende die Verjüngung mit dem zylindrischen Abschnitt 12, wie Fig.
1 zeigt. Der zylindrische Abschnitt 12 geht am vorderen Ende in den sich konisch
erweiternden Spreizkonus 13 über, der am Ende mittels des Bundes 14 abgeschlossen
ist. Die Phase 15 schließt schließlich den Bund 14 am vorderen Ende ab. Von entscheidender
Bedeutung ist bei dem Bolzenkörper 10 dessen Übergang zum zylindrischen Abschnitt
12. Wie die vergrößerte Teilansicht des Bereiches II der Fig. 1 in der Fig. 2 zeigt,
weist dieser Absatz eine ringförmige, senkrecht zur Längsachse des Bolzenkörpers
10 stehende Abstützfläche 16 auf, deren Innenumfang über die konkav gewölbte Kehle
17 in die Mantelfläche des zylindrischen Abschnittes 12 ubergeht. Dabei nimmt der
Krümmungsradius der Kehle 17 von der ringförmigen Abstützfläche 16 zum zylindrischen
Abschnitt 12 hin zu, um einen möglichst kleinen Abstand
zwischen
dem Innenumfang der ringförmigen Abstützfläche 16 und der Mantelfläche des zylindrischen
Abschnittes 12 zu erhalten. Dies bringt in der Einschlagstellung eine eindeutige
Abstützung der SpreizhüLse am Absatz des Bolzenkorpers 10 und ein kleines radiales
Spiel der Spreizhülse auf dem zylindrischen Abschnitt 12.
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Die Spreizhülse wird aus dem Stanzteil 20 nach Fig. 3 und 4 hergestellt,
wobei die größere Abmessung bis auf die Breite des Längsschlitzes an den Umfang
des zylindrischen Abschnittes 12 angepaßt ist. In der Mitte weist das Stanzteil
20 das Langloch 24 auf, das bis auf die schmalen Verbindungsstege 25 und 26 an die
Längsseiten des Stanzteiles 20 heranreicht. An einer Längsseite des Stanzteils 20
sind mittig in den durch das Langloch 24 abgeteilten Hälften mittels zweier Einschnitte
21 und 22 lappenartige Verankerungsteile 23 abgeteilt und wie Fig. 4 zeigt, hochgebogen.
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Wie Fig. 5 zeigt, wird das Stanzteil 20 auf den zylindrischen Abschnitt
12 als Spreizhülse 20' aufgebogen. Dabei wird die Stirnseite mit den hochgebogenen
Verankerungsteilen 23 dem Absatz des Bolzenkörpers 10 zugekehrt. Bei der so aufgebrachten
Sprei zhülse 20' steht das Lang loch 24 diametral zum Längsschlitz und die Verankerungsteile
23 sind jeweils um 90" gegenüber dem Längsschlitz und dem Lang loch 24 versetzt.
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Die Auslegung ist vorzugsweise so, daß sich die Verankerungsteile
23 etwa über 45° bis 60O des Umfanges der Spreizhülse 20' erstrecken. Die Verankerungstei
le 23 erstrecken sich weiterhin über etwa ein Drittel bis zur Hälfte der axialen
Abmessung der Spreizhülse 20' und stehen etwa im Winkel von 25O bis 35O zur Mittellangsachse
des Bolzenkörpers 10.
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Wird der Ankerbolzen in ein Sackloch 28 einer Wand 27 eingeschlagen,
dann stützt sich die Spreizhülse 20' mit den nicht hochgebogenen Teilen der zugekehrten
Stirnseite an der Abstutzfläche 16 des Absatzes ab, wie Fig. 6 zeigt.
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Wird auf das aus dem Sackloch ragende Gewindeteil 11 eine Unterlegscheibe
29 aufgebracht und eine Mutter 30 aufgeschrauSt, dann wird der Bolzenkörper 10 ausgezogen.
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Die Spreizhulse 20' verankert sich mit den Verankerungsteilen 23 in
der Wandung des Sackloches 28 und zwar um so mehr, je mehr der Spannkonus 13 in
die Spreizhülse 20' eingezogen wird. Dabei kann, wie Fig. 7 zeigt, der Verbindungssteg
26 brechen, so daß sich die dem Bund 14 zugekehrte Stirnseite der Spreizhülse 20'
ungehindert spreizen kann. Dabei wird auch der Längsschlitz der Spreizhülse 20'
in diesen Bereich verbreitert, wie Fig. 8 zeigt. Die verankerte und gespreizte Spreizhülse
ist mit 20" gekennzeichnet. Der Verbindungssteg 25 hält die beiden Hälften der gespreizten
Spreizhülse 20" noch zusammen. Der Bund 14 begrenzt die Einzugsbewegung des Spreizkonus
13 in die Spreizhülse.
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Wie die Fig. 9 und 10 zeigen, kann der Bolzenkörper 10 an dem hinteren
Ende auch eine stirnseitig eingebrachte Sackloch-Gewindebohrung 18 tragen. Am vorderen
Ende ist der zylindrische Abschnitt 12 mit dem Spreizkonus 13, dem Bund 14 und der
Phase 15 identisch ausgelegt, wie bei dem Bolzenkörper 10 nach Fig. 1. Auch die
ringförmige Abstützfläche 16 mit der konkav gewölbten Kehle 17 sind gleich ausgelegt
wie in Fig. 1.
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Dies bedeutet, daß auch dasselbe Stanzteil 20 zur Herstellung der
Spreizhulse 20' verwendet werden kann, wie die Fig.
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11 bis 13 zeigen.
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In Fig. 14 ist gezeigt, wie der Ankerbolzen nach Fig. 13 in dem Sackloch
28 der Wand 27 eingeschlagen ist. Dabei ist die vordere Stirnseite mit der Sackloch-Gewindebohrung
18 um einen Betrag gegenüber der Öffnung des Sackloches 28 eingelassen, der dem
Spreizweg der Spreizhülse 20' auf dem Spreizkonus 13 entspricht.
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In die Sackloch-Gewindebohrung 18 des Bolzenkörpers 10 wird das Gewindeteil
der Schraube 34 eingeschraubt, die mit ihrem Kopf 35 und die Unterlegscheibe 33
den Befestigungswinkel 31 festhält. Die Schraube 34 wird soweit eingeschraubt, bis
die Stirnseite des Bolzenkörpers 10 an dem Winkel 31 anstößt und dieser gegen die
Wand 27 gepreßt ist. Dabei ist die Spreizhülse 20' über den eingezogenen Spreizkonus
13 in die Verankerungsstellung 20" gebracht, wobei der Verbindungssteg 26 gebrochen
und der Längssschlitz und das Langloch 24 in dem dem Bund 14 zugekehrten Bereich
entsprechend gespreizt sind. Die Verankerungstei le 23 sind fest in der Wandung
des Sackloches 28 verankert, wie die Fig. 15 und 16 zeigen.
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