DE3528744A1 - Vorrichtung zum befestigen eines gegenstandes an einer wand oder dgl. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befestigen eines Gegenstandes an einer Decke o. dgl. in Durchsteckmontage, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer derartigen aus der DE-OS 22 20 313 bekannten Vorrichtung sind am offenen Bereich der Spreizhülse deren beiden freien Längsseiten im Abstand einander gegenüber angeordnet und der Spreizhülsenbereich am Ende des Längsschlitzes stabil ausgebildet. Letzteres bedeutet, daß der Längsverschiebebereich und damit Spreizbereich der Spreizhülse über dem konischen Ende des Außengewindebolzens begrenzt ist. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß Vorrichtungen dieser Art unter normalen Bedingungen in Betonwänden, -Decken o. dgl. halten, daß sie jedoch herausfallen können, wenn sich im Beton nachträglich Risse bilden. Der Grund hierfür besteht darin, daß sich bei einer Rißbildung im Beton die Spreizhülse nicht weiter aufspreizen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine derartige Vorrichtung zu schaffen, die auch dann noch hält, wenn sich im Beton im Bereich von deren Bohr- bzw. Befestigungsloch Risse bilden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer derartigen Vorrichtung erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung am Ende des Längsschlitzes eine Sollbruchstelle vorgesehen ist, wird sich die Spreizhülse entweder mit dem Einschlagen und Anziehen der Vorrichtung und/oder im Falle des Auftretens eines Risses im Bereich des Bohrloches in zwei Halbschalen trennen, die sich im Falle eines Risses weiter längs des konischen Endes des Außengewindebolzens verschieben können, so daß aufgrund dieses Nachspreizens der nun zwei Teile die Vorrichtung wieder festsitzt. Damit sich die beiden an der Sollbruchstelle getrennten Teile der Spreizhülse gemeinsam verschieben, ist erfindungsgemäß außerdem vorgesehen, daß die sich einander gegenüberliegenden Längsseiten der Spreizhülse am offenen Bereich verzahnen, derart, daß zwar eine verschiebefeste Verbindung in axialer Richtung gegeben ist, jedoch eine Verschiebebewegung in radialer Richtung für das Aufspreizen möglich ist. Zu Beginn der Anzugsbewegung ergibt sich durch die abstehenden Lappen bereits ein gutes Verkrallen der Spreizhülse im Bohrloch. Die Einteiligkeit der Spreizhülse führt zu einer Erhöhung des Produktionsausstoßes gegenüber einer zweiteiligen Ausführung.

Um eine möglichst leichte Verschiebbarkeit der Längsenden der Spreizhülse zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, wenn die Lappen bzw. die Einschnitte zwischen den Lappen in abgewickelter Draufsicht gesehen etwa eine Trapezform mit ungleichen Winkeln aufweisen.

Die Sollbruchstelle kann in vielfältiger Weise ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise geht sie von einer quer zum Längsschlitz verlaufenden Verbreiterung aus, deren der Endstirnfläche zugewandte Kante mit mindestens einer in Längsrichtung verlaufenden Kerbe versehen ist. Um hier bereits beim Einschlagen der Vorrichtung in ein entsprechendes Bohrloch einen Bruch oder zumindest den Beginn eines Bruchs an der Sollbruchstelle zu besorgen, ist es zweckmäßig, an der Stirnfläche der Spreizhülse eine axiale Anformung vorzusehen, und zwar in dem Bereich, der der Verbreiterung des Längsschlitzes gegenüberliegt. Bspw. ist es möglich, die Verbreiterung mit zwei im Abstand angeordneten Kerben und die Stirnfläche mittig zwischen diesen beiden Kerben mit der axialen Anformung zu versehen. Es ist aber auch in vorteilhafter Weise möglich, statt der Kerben die Verbreiterung an ihren Enden mit gegenüber ihrem Radius durchmessergrößeren Bohrungen zu versehen, oder zwischen der Verbreiterung und der axialen Stirnfläche der Spreizhülse eine Schwächungsbohrung einzuarbeiten.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu den tangential nach außen abstehenden Lappen eine weitere Verkrallmöglichkeit der Spreizhülse innerhalb der Befestigungsbohrung in Form von diametral gegenüberliegende Nasen vorgesehen, die im Bereich derjenigen Stirnfläche der Spreizhülse angeordnet sind, die der Sollbruchstelle abgewandt ist. Diese Nasen können in sehr einfacher Weise durch Prägestanzen der Spreizhülse von deren Innenseite her hergestellt sein.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigt:

Fig. 1 in teilweise geschnittener Seitenansicht eine Vorrichtung in zusammengebautem und in ein Bohrloch eingesetztem, jedoch noch nicht verspanntem Zustand,

Fig. 2 eine gegenüber der Ansicht der Fig. 1 um 180° gedrehte teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Stirnansicht der Spreizhülse der Vorrichtung gemäß Pfeil III der Fig. 1, und zwar in einem Vormontagezustand,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 die Abwicklung der Spreizhülse in Draufsicht gemäß Pfeil V der Fig. 3 und

Fig. 6 einen Ausschnitt gemäß Kreis VI der Fig. 5, jedoch gemäß einer Variante der Spreizhülse.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Befestigen eines Gegenstandes an einer Decke oder dgl. in Durchsteckmontage, im folgenden auch als Ankerbolzenanordnung bezeichnet, besteht aus einem Außengewindebolzen 12, einer Befestigungsmutter 13 und einer Spreizhülse 14, die in auf dem Außengewindebolzen 12 aufgebrachten Zustand mit diesem in ein Bohrloch 11 einer bspw. Betondecke 9 durch eine Bohrung eines zu befestigenden Gegenstandes 16 hindurch eingesteckt werden kann. Die Fig. 1 und 2 zeigen den Zustand unmittelbar nach dem Einstecken der Ankerbolzenanordnung 10, jedoch vor dem Anziehen und damit Andrücken des Gegenstandes 16 an die Betondecke 9 und Aufspreizen der Spreizhülse 14 innerhalb des Bohrlochs 11.

Der Außengewindebolzen 12 besitzt mehrere aneinander anschließende Bereiche, nämlich einen Außengewindebereich 17, einen Bolzenschaft 18 gleichen Außendurchmessers, einen durchmesserkleineren zylindrischen Bereich 19, auf dem im Ausgangszustand der Ankerbolzenanordnung 10 die Spreizhülse 14 angeordnet ist, einen sich mit seinem durchmesserkleineren Ende stufenlos anschließendem konischen Bereich bzw. Konus 21 und ein sich daran anschließendes zylindrisches Ende 22, dessen Durchmesser gleich dem des Bolzenschaftes 18 ist. Die Länge des zylindrischen Bereichs 19 und die des Konus 21 entsprechen dabei etwa der der Spreizhülse 14.

Die Spreizhülse 14 ist an einem Umfangsbereich offen und dort an den beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten 26, 27 mit Lappen 28, 29 und Einschnitten 31, 32 versehen, welche, wie insbesondere der Fig. 5 zu entnehmen ist, etwa punktsymmetrisch zueinander angeordnet sind. Die äußeren Lappen 28 sind an der Längsseite 26 der in Einsteckrichtung vorderen Stirnfläche 33 und an der Längsseite 27 der in Einsteckrichtung hinteren Stirnfläche 34 zugewandt. Entsprechend sind die äußeren Einschnitte 31 an der Längsseite 26 der hinteren Stirnfläche 34 und an der Längsseite 27 der vorderen Stirnfläche 33 zugewandt. An diese äußeren Einschnitte schließen sich die inneren Lappen 29 an, zwischen denen und den äußeren Lappen 28 die inneren Einschnitte 32 vorgesehen sind. Die Lappen 28, 29 und die Einschnitte 31, 32 bilden in Draufsicht gesehen eine etwa Trapezform mit ungleichen Winkeln, wobei die der betreffenden Stirnfläche 33, 34 abgewandten Ränder 36 der äußeren Lappen 28 und die den äußeren Einschnitten 31 zugewandten Ränder 37 der inneren Lappen 29 zur Querachse der Spreizhülse 14 gesehen einen Winkel von etwa 5° bis 10°, vorzugsweise von 5° einnehmen. Dem gegenüber besitzen die Ränder 38 der inneren Lappen 29 zu den inneren Einschnitten 32 hin einen Winkel zur Quermittelebene von etwa 20°.

Die Spreizhülse 14 wird als ebenes Blech gemäß Fig. 5 durch vorzugsweise einen Stanzvorgang mit den Lappen bzw. Einschnitten versehen und dann entsprechend dem Durchmesser des zylindrischen Bereichs 19 des Außengewindebolzens 12 gebogen, und zwar zunächst zu einer Fig. 3 entsprechenden Form. Dabei erfahren die äußeren Lappen 28 denselben Radius wie der übrige Bereich der Spreizhülse 14, während die inneren Lappen 29 ausgehend vom Grund der Einschnitte 31, 32 in tangentialer Richtung gerade verlaufen, so daß sie mit ihren freien Enden vom Außenumfang der Spreizhülse 14 abstehen. In dem in Fig. 3 dargestellten Zustand ist die Spreizhülse 14 jedoch lediglich soweit gebogen, daß in die dadurch entstehende Öffnung der zylindrische Bereich 19 passt, d. h., der Abstand zwischen den freien Enden der äußeren Lappen 28 entspricht dem Außendurchmesser des zylindrischen Bereichs 19 des Außengewindebolzens 12. Erst dann, wenn die Spreizhülse 14 in diesem Zustand über den zylindrischen Bereich 19 geschoben ist, wird sie um diesen zylindrischen Bereich 19 vollständig herum gedrückt bzw. gebogen, so daß der in Fig. 2 dargestellte Zustand entsteht. In diesem Zustand ist der Außendurchmesser der Spreizhülse 14 gleich dem Außendurchmesser des Bolzenschaftes 18.

Die Spreizhülse 14 ist an einem den Einschnitten 31, 32 und den Lappen 28, 29 diametral gegenüberliegenden Bereich mit einem von der vorderen Stirnfläche 33 ausgehende Längsschlitz 41 versehen, der über einen wesentlichen Teil der Länge der Spreizhülse 14 sich erstreckt und der an seinem Ende in eine Verbreiterung 42 übergeht, die als zur Längsachse des Längsschlitzes 41 symmetrisches Langloch 42 ausgebildet ist. Im Bereich zwischen dieser Verbreiterung 42 und der hinteren Stirnfläche 34 ist eine Sollbruchstelle 43 vorgesehen, die, wie noch erläutert wird, unter Last ein Trennen der Spreizhülse 14 in zwei Teile bzw. Halbschalen bewirken soll. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sollbruchstelle 43 durch eine Kerbe 46 gebildet, die am Grund 47 der Verbreiterung 42 angeordnet ist und sich mittig in Richtung der Längsachse des Längsschlitzes 41 zur hinteren Stirnfläche 34 hin erstreckt und nur wenig vor dieser endet.

Bei einer in Fig. 6 dargestellten Variante ist die langlochförmige Verbreiterung 42 im Bereich ihrer beiden Enden und ebenfalls vom Grund 47′ ausgehend mit zwei parallel zueinander und in Richtung der hinteren Stirnfläche 34 verlaufenden Kerben 46′ versehen, die kurz vor der Stirnfläche 34 enden. Außer den Kerben 46′ besitzt bei dieser Variante die Sollbruchstelle 43′ einen von der hinteren Stirnfläche 34 vorstehenden angeformten Vorsprung 48, der zwischen den beiden Kerben 46′, also in Verlängerung der Längsachse des Längsschlitz 41′ angeordnet ist.

Bei einer weiteren nicht dargestellten Variante ist die Sollbruchstelle 43 durch einen Vorsprung 48 und durch zwei Bohrungen gebildet, die am Ende der langlochförmigen Verbreiterung 42 statt der Kerben 46′ vorgesehen sind und deren Durchmesser größer ist als der Breite des Langlochs 42 entspricht. Gemäß einer weiteren nicht dargestellten Variante ist die Sollbruchstelle 43 durch den Vorsprung 48 und durch ein zwischen dem Grund 47 des Langlochs 42 und der hinteren Stirnfläche 43 vorgesehene Bohrung gebildet, wobei sowohl diese Bohrung als auch der Vorsprung in der Längsachse des Längsschlitzes 41 liegen.

Wie den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, besitzt die Spreizhülse 14 außerdem zwei diametral einander gegenüberliegende Nasen 49, die in einem Bereich zwischen den Lappen 28, 29 und dem Längsschlitz 41 jeweils angeordnet sind. Diese Nasen 49 sind beim Stanzen der Spreizhülse 14 aus einem Blech durch Prägestanzen von der Innenseite des Blechs her entstanden. Die Nasen 49 besitzen im Querschnitt gesehen etwa eine Sägezahnform und überragen die Außenfläche der Spreizhülse 14 um einen Betrag, der etwa der halben Dicke der Spreizhülse entspricht.

Die Nasenform ist derart angeordnet, daß die schräg abfallende Flanke 52 in Bolzeneinsteckrichtung vorlaufend, d. h. der vorderen Stirnfläche 33 der Spreizhülse 14 zugewandt, während die steile Flanke 53 der hinteren Stirnfläche 34 zugewandt ist. Die Nasen erstrecken sich dabei über einen wesentlichen Teil des Umfangsbereiches zwischen den Längsseiten und dem Längsschlitz.

Sowohl der Längsschlitz 41 mit dem Langloch 42 als auch die Sollbruchstelle 43 sind bei dem o. g. Stanzvorgang mit hergestellt.

Die Funktion und Wirkungsweise der Ankerbolzenanordnung 10 ist folgende: nach der Montage des Außengewindebolzens 12 und der Spreizhülse 14 und ggf. der Befestigungsmutter 13 zur Ankerbolzenanordnung 10, wird diese mit der Spreizhülse 14 voraus in das Bohrloch 11 der bspw. Betondecke 9 gesteckt, was durch die vorstehenden Nasen 49 und die vorstehenden inneren Lappen 29 nicht behindert wird, wenn das Einstecken mittels Hammerschlägen erfolgt. Ist die Ankerbolzenanordnung 10 mit der entsprechenden Setztiefe versetzt, kann die Befestigungsmutter 13 angezogen werden, wobei der zu befestigende Gegenstand 16 zwischengefügt ist. Mit dem Anziehen wird der Außengewindebolzen 12 wieder in eine Richtung nach außen hin gezogen, wobei die festsitzende Spreizhülse 14 aufgrund ihrer Verkrallung durch die äußeren Lappen 28 und die Nasen 49 im Bohrloch 11 verbleibt. Die Spreizhülse 14 wandert längs des Konus 21, spreizt sich dadurch auf und setzt sich im Bohrloch 11 kraftschlüssig fest. Ist ein bestimmtes Befestigungsdrehmoment erreicht, so sitzt die Ankerbolzenanordnung 10 in ausreichender Weise fest. Durch die Spreizbewegung der Spreizhülse 14 ist erreicht, daß die Spreizhülse 14 an der Sollbruchstelle 43 entweder vollständig gebrochen oder zumindest angerissen ist, so daß im letzteren Falle die Sollbruchstelle 43 bei einer möglichen weiteren Belastung dann, wenn im Bereich des Bohrlochs 11 im Beton Risse auftreten, diese vollständig bricht. Aufgrund der ineinandergreifenden Lappen 28, 29 an dem der Sollbruchstelle 43 gegenüberliegenden Bereich ist gewährleistet, daß die dadurch entstandenen zwei Teile der Spreizhülse 14 nach wie vor gemeinsam über den Konus 21 wegen der axial unterschiedlichen Sicherung gleiten; es ist aber andererseits auch erreicht, daß eine leichte Beweglichkeit der beiden Spreizhülsenteile 14 in radialer Richtung möglich ist.

Bei der Variante der Sollbruchstelle 43′ gemäß Fig. 6 ist zusätzlich erreicht, daß die Sollbruchstelle in den meisten Fällen bereits während des Eintreibens der Ankerbolzenanordnung 10 in das Bohrloch 11 mittels eines Hammers bricht, da der Vorsprung 48, der an der Schulter 51 zwischen dem Bolzenschaft 18 und dem zylindrischen Bereich 19 anliegt, ein Verbiegen und damit Brechen des Bereichs der Spreizhülse 14 ermöglicht, der zwischen der hinteren Stirnfläche 34 und dem Grund 47 der Verbreiterung 42 besteht.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Befestigen eines Gegenstandes an einer Decke oder dgl. in Durchsteckmontage, mit einem Außengewindebolzen, auf dessen eines Ende eine Mutter aufschraubbar ist und auf dessen anderem zumindest teilweise konischem Ende, dessen größter Durchmesser höchstens gleich dem Durchmesser des Bolzens ist, eine einstückige Spreizhülse verschiebbar gehalten ist, die an einem Bereich offen und am diametral gegenüberliegenden Bereich über einen Teil ihrer Länge mit einem Längsschlitz versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß am offenen Bereich der Spreizhülse (14) die einander gegenüberliegenden Längskanten (26, 27) mit jeweils mindestens zwei angeformten Lappen (28, 29) versehen sind, die nebeneinander greifen und von denen einer, vorzugsweise der innere Lappen (29) tangential nach außen absteht, und daß die Spreizhülse (14) im Bereich des Endes des Längsschlitzes mit einer Sollbruchstelle (43) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (28, 29) bzw. die Einschnitte (31, 32) zwischen den Lappen in abgewickelter Draufsicht gesehen etwa eine Trapezform mit ungleichen Winkeln aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel bei etwa 5° bis 10° bzw. bei etwa 20° liegen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz (41) in einer quer verlaufenden Verbreiterung (42) endet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Verbreiterung (42) gegenüberliegenden Bereich, vorzugsweise dem Längsschlitz (41) gegenüberliegend die Stirnfläche (34) der Spreizhülse (14) mit einer axialen Anformung (48) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbreiterung (42) mit mindestens einer in Richtung des Längsschlitzes (41) verlaufenden Kerbe (46) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbreiterung (42) mindestens einendig in einer durchmessergrößeren Bohrung endet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verbreiterung (42) und der Stirnfläche (34) der Spreizhülse (14) mindestens eine Bohrung vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem Spreizhülsenende (33), von dem der Längsschlitz (41) ausgeht, zwischen Längsschlitz und offenem Bereich diametral gegenüberliegende, radial vorstehende Nasen (49) angeformt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (49) durch Prägestanzen von der Innenseite der Spreizhülse (14) her gebildet sind und im Querschnitt etwa eine Sägezahnform besitzen.