DE3640929C2

DE3640929C2 - Anchor for setting in blind holes

Info

Publication number: DE3640929C2
Application number: DE19863640929
Authority: DE
Inventors: Arndt Bergner
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1986-11-29
Filing date: 1986-11-29
Publication date: 1994-09-08
Anticipated expiration: 2006-11-30
Also published as: DE3640929A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Anker zum Setzen in Grundbohrungen von Bauteilen, mit einem Ankerkörper und einem Spreizelement, wobei das Spreizelement einen zylindrischen und einen in Setzrichtung daran anschließenden, sich kegelig erweiternden Bereich und der Ankerkörper eine dem Einlaufen des zylindrischen und kegeligen Bereichs des Spreizelementes dienende Zentralbohrung aufweist und wobei der Ankerkörper zum setzrichtungsseitigen Ende hin offene Längsschlitze hat, in die beim Einführen des Ankerkörpers in die Grundbohrung das sich am Bohrungsgrund abstützende Spreizelement einläuft, und am setzrichtungsseitigen Ende des Ankerkörpers im Umfangsbereich Schneiden zur Schaffung einer Erweiterung der Grundbohrung angeordnet sind. The invention relates to an anchor for setting in basic bores of components, with a Anchor body and an expansion element, wherein the expansion element is a cylindrical and an adjoining in the setting direction, widening conically and the Anchor body one the entry of the cylindrical and conical area of the expansion element serving serving central bore and wherein the anchor body to the setting direction End has open longitudinal slots into which when inserting the anchor body in the Basic bore, the expanding element that supports itself on the base of the bore, and Cutting direction-side end of the anchor body in the circumferential area to create cutting an extension of the blind hole are arranged.

Insbesondere zum Setzen von Ankern in rißgefährdeten Untergrund ist es bekannt, die Anker unter Eingriff in eine partielle Erweiterung einer Grundbohrung formschlüssig festzulegen.Especially for placing anchors in a crack-prone subsurface it is known to engage anchors in a partial Expansion of a blind hole to be form-fitting.

Ein aus der EP 0 068 227 bekannter Anker stellt beim Setzvorgang selbst die Erweiterung der Grundbohrung her. Hierzu weist ein Ankerkörper am setzrichtungsseitigen Ende im Umfangsbereich Schneiden auf, welche unter Drehen und gleichzeitigem Verschieben des Ankerkörpers zum Bohrungsgrund hin radial ausgelenkt werden. Zum Erzielen dieser Auslenkung weist der Ankerkörper zum setzrichtungsseitigen Ende hin offene Längsschlitze auf, wodurch einseitig angelenkte Arme entstehen, an deren freien Enden die Schneiden angeordnet sind. In die Längsschlitze ragt ein keilförmiges Spreizelement ein, das sich beim Setzvorgang am Bohrungsgrund abstützt. So kommt es beim Einführen des Ankerkörpers in die Grundbohrung zum Auslenken der Arme mit den Schneiden. Der Setzvorgang ist abgeschlossen, wenn das setzrichtungsseitige Ende des Ankerkörpers den Bohrungsgrund erreicht hat. Durch Einbringen einer aushärtbaren Masse, wie Mörtel, in die Grundbohrung läßt sich zusätzlich auch ein stoffschlüssiger, sich über die gesamte Oberfläche der Erweiterung abstützender Verbund zwischen Anker und Untergrund erzielen. An anchor known from EP 0 068 227 sets during the setting process even the expansion of the basic bore. For this has an anchor body at the setting direction end in the peripheral region Cutting on, which while turning and simultaneously Moving the anchor body radially towards the bottom of the hole be deflected. To achieve this deflection, the Longitudinal slots open towards the end in the direction of setting which creates arms articulated on one side, the cutting edges are arranged at their free ends. In the Longitudinal slots protrude a wedge-shaped expansion element, the is supported on the bottom of the hole during the setting process. That's why when inserting the anchor body into the basic bore to deflect the poor with the cutting. The setting process is complete, if the setting direction end of the anchor body has reached the bottom of the hole. By introducing one curable mass, such as mortar, leaves in the blind hole is also a cohesive, about the entire surface of the extension supporting composite between anchor and subsurface.

Beim Setzvorgang unter Drehen des Ankers wirkt dem von außen in den Ankerkörper eingeleiteten Drehmoment das Drehmoment entgegen, das durch die Schneidkräfte und durch die als Folge des Abstützens des Spreizelementes am Bohrungsgrund auftreten den Reibkräfte entsteht. Dies führt zu einem Verwinden der Arme in Umfangsrichtung gegenüber dem nicht längsgeschlitzten Bereich des Ankerkörpers. Das Verwinden wiederum bewirkt ein undifiniertes radiales Ablenken des Spreizelementes beim Setzvorgang, was zu einer Funktionsbeeinträchtigung führt. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Ankers besteht darin, daß mittels des keilförmigen als Platte ausgebildeten Spreiz elementes nur zwei einander diametral gegenüberliegende Arme durch radiale Krafteinleitung ausgelenkt werden können, was eine hohe Beanspruchung der Schneiden beim Setzvorgang sowie im Belastungsfalle eine ungünstige Kraftverteilung in der Erweiterung mit sich bringt.During the setting process while rotating the armature, this acts from the outside torque introduced into the armature body opposed by the cutting forces and by the consequent of supporting the expansion element on the bottom of the hole the frictional forces arise. This leads to a twisting of the Arms in the circumferential direction compared to the not longitudinally slit Area of the anchor body. The twisting in turn has an effect undefined radial deflection of the expansion element when Setting process, which leads to a functional impairment. Another disadvantage of this known anchor is that that by means of the wedge-shaped spread formed as a plate elementes only two diametrically opposed arms what can be deflected by radial force application a high stress on the cutting edges during the setting process as well an unfavorable force distribution in the case of load Brings expansion.

Ebenso ist aus der DE-OS 30 22 414 A1 eine formschlüssige Verankerung für Leichtbaustoffe bekannt, bei der eine Spreizhülse in das Grundmaterial eingedrückt wird und anschließend ein mit Rippen versehener Spreizkörper mit Hilfe einer Holzschraube verspreizt wird. Dabei kann jedoch je nach Anziehen der Schraube eine unterschiedliche Belastbarkeit auftreten.Likewise from DE-OS 30 22 414 A1 is a positive anchoring for lightweight materials known in which an expansion sleeve is pressed into the base material and then a spreading body provided with ribs spreads with the help of a wood screw becomes. However, depending on the tightening of the screw, the load capacity can vary occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anker zu schaffen, mit dem sich Grundbohrungen ohne Funktionsbeein trächtigung erweitern lassen und der Anker zudem zu einer günstigen Kraftverteilung führt.The invention has for its object to an anchor create with which basic holes without functional legs let the gestation expand and the anchor also becomes one favorable power distribution leads.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Spreizelement entlang des zylindrischen und sich kegelig erweiternden Bereichs in die Längsschlitze des Ankerkörpers einlaufende Längsrippen aufweist, wobei in Setzrichtung die Dicke der Längsrippen entlang des kegeligen Bereichs zunimmt.According to the invention the object is achieved in that the Spreading element along the cylindrical and conically widening area into the longitudinal slots of the anchor body has incoming longitudinal ribs, the in the setting direction The thickness of the longitudinal ribs increases along the conical area.

Zum Auslenken der durch die Längsschlitze gebildeten, die Schneiden tragenden Arme des Ankerkörpers sind im kegelig sich erweiternden Bereich die in Setzrichtung zunehmende Dicke aufweisenden Längsrippen vorgesehen. Der kegelig sich er weiternde Bereich läuft zentrisch geführt in die Zentral bohrung des Ankerkörpers ein, wobei sich die Innenkontur der die Schneiden tragenden Arme am kegeligen Bereich des Spreiz elementes abstützen. Ebenso treten beim Setzvorgang zunehmend die Längsrippen des Spreizelementes in die Längsschlitze des Ankerkörpers ein und stützen so die Arme gegenseitig in Um fangsrichtung ab. Aufgrund der zentrischen Führung des Spreiz elementes in der Zentralbohrung kommt es beim Setzvorgang nicht zu einem radialen Verschieben des Spreizelementes.To deflect the formed by the longitudinal slots, the Cutting supporting arms of the anchor body are tapered expanding area the increasing thickness in the setting direction having longitudinal ribs provided. The cone itself the wider area runs centrally in the central bore of the anchor body, the inner contour of the the cutting-bearing arms on the conical area of the spread support element. Likewise, increasingly occur during the setting process the longitudinal ribs of the expansion element in the longitudinal slots of the Anchor body and so support the arms in Um starting direction. Due to the central guidance of the spread element in the central hole occurs during the setting process not for a radial displacement of the expansion element.

Zur zusätzlichen Erzielung eines Verbundes zwischen Anker und Untergrund kann in die Grundbohrung eine aushärtbare Masse eingebracht werden.To achieve an additional bond between anchor and A hardenable mass can be placed in the base hole be introduced.

Die Längsrippen weisen entlang der Längserstreckung des Spreiz elementes vorzugsweise eine gleichbleibende radiale Erstreckung auf. Die Außenkontur der Längsrippen liegt dabei auf der Mantelfläche eines zum Spreizelement konzentrischen Zylinders. Einer der Vorteile dieser Ausbildung ist die einfache Herstell barkeit des Spreizelementes.The longitudinal ribs point along the longitudinal extent of the spread element preferably a constant radial extension on. The outer contour of the longitudinal ribs lies on the Shell surface of a cylinder concentric to the expansion element. One of the advantages of this training is the ease of manufacture Availability of the expansion element.

Um in Umfangsrichtung eine maximal mögliche Abstützung des Ankerkörpers durch die Längsrippen zu erzielen, entspricht die Radialerstreckung der Längsrippen mit Vorteil dem größten Durchmesser des sich kegelig erweiternden Bereichs des Spreiz elementes.In order to provide the maximum possible support in the circumferential direction To achieve anchor body through the longitudinal ribs corresponds the radial extension of the longitudinal ribs with advantage the largest Diameter of the conically widening area of the spread element.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Spreizelement vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Längsrippen zum Einlaufen in die Längsschlitze auf. Dadurch wird eine über den Umfang gleichmäßige Verteilung der Be lastungskräfte in vier Bereiche erzielt. Zudem erfolgt das Auslenken der die Schneiden tragenden Arme durch radiale Krafteinleitung über den kegeligen Bereich.According to a further embodiment of the invention, this Spreading element four evenly distributed over the circumference Longitudinal ribs for running into the long slots. Thereby a uniform distribution of the Be load forces achieved in four areas. It also happens Deflection of the arms carrying the cutting edges by radial Force transmission over the conical area.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel wiedergibt, näher erläutert. Es zeigtThe invention will now be described with reference to a drawing, which reproduces an embodiment, explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen ungespreizten Ankerkörper des Ankers in Ansicht; Figure 1 shows an unspread anchor body of the anchor in view.

Fig. 2 ein Spreizelement des Ankers in Ansicht; Figure 2 shows an expansion element of the anchor in view.

Fig. 3 einen Grundriß des Spreizelementes nach Fig. 2; Fig. 3 is a plan view of the spreader of FIG. 2;

Fig. 4 einen Schnitt durch das Spreizelement nach Fig. 2, gemäß Schnittverlauf IV-IV; . Fig. 4 is a section through the spreader of Figure 2, according to section IV-IV;

Fig. 5 den in eine Grundbohrung eingeführten Anker, ungespreizt; Fig. 5 is imported into a blind hole anchor, ungespreizt;

Fig. 6 einen Schnitt durch den Anker nach Fig. 5, gemäß Schnittverlauf VI-VI; . Fig. 6 is a sectional view of the anchor of Figure 5 according to section line VI-VI;

Fig. 7 den eingeführten Anker nach Fig. 5 im ge spreizten Zustand; Fig. 7, the anchor introduced according to Figure 5 in ge expanded state;

Fig. 8 einen Grundriß des gespreizten Ankers nach Fig. 7. Fig. 8 is a plan view of the spread anchor of Fig. 7.

Der insgesamt mit 1 bezeichnete Ankerkörper ist im wesent lichen als zylindrischer Formkörper ausgebildet. In Setz richtung erstreckt sich vom hinteren Ende her ein Außenge winde 2. Vom setzrichtungsseitigen Ende her ist der Anker körper 1 durch Längsschlitze 3 in radial ausfederbare Arme 4 unterteilt. Entlang der Arme 4 erstreckt sich eine zylin drische Zentralbohrung 5, wie dies insbesondere der Fig. 1 entnommen werden kann. Der freie Endabschnitt der Arme 4 weist eine Verdickung 6 auf, an die setzrichtungsseitig eine linienförmige sich radial erstreckende Schneide 7 angeformt ist. The anchor body designated overall by 1 is formed in wesent union as a cylindrical shaped body. In the setting direction, an external thread 2 extends from the rear end. From the setting direction end, the armature body 1 is divided by longitudinal slots 3 into radially reboundable arms 4 . A cylindrical central bore 5 extends along the arms 4 , as can be seen in particular in FIG. 1. The free end section of the arms 4 has a thickening 6, onto which a line-shaped, radially extending cutting edge 7 is formed on the setting direction side.

Das in Fig. 2 dargestellte, insgesamt mit 8 bezeichnete Spreiz element weist eine auf einer Zylindermantellinie liegende Außenkontur auf. Über die gesamte Länge des Spreizelementes 8 erstrecken sich vier in Umfangsrichtung gleichmäßig ver teilt angeordnete Längsrippen 9. Die Dicke der Längsrippen 9 nimmt etwa ab der Hälfte der Längserstreckung des Spreizele mentes 8 in Setzrichtung keilartig zu. In dieser Zone mit zunehmender Dicke der Längsrippen 9 erstreckt sich in Umfangs richtung zwischen den Längsrippen 9 ein gegenüber der Außen kontur der Längsrippen 9 radial zurückversetzter kegeliger Bereich 11. An den kegeligen Bereich 11 schließt sich ent gegen der Setzrichtung ein ebenso gegenüber der Außenkontur der Längsrippen 9 radial zurückversetzter zylindrischer Bereich 12 an. Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen die gleich mäßige Verteilung der Längsrippen 9 sowie deren Ausbildung.The spreading element shown in FIG. 2, denoted overall by 8 , has an outer contour lying on a cylinder surface line. Over the entire length of the expansion element 8 extend four arranged in the circumferential direction evenly arranged longitudinal ribs 9th The thickness of the longitudinal ribs 9 increases from about half the longitudinal extent of the Spreizele element 8 in the setting direction wedge-like. In this zone with increasing thickness of the longitudinal ribs 9 extends in the circumferential direction between the longitudinal ribs 9 with respect to the outer contour of the longitudinal ribs 9 radially recessed conical region 11th The conical region 11 is followed by a cylindrical region 12, radially set back in relation to the outer contour of the longitudinal ribs 9, counter to the setting direction. FIGS. 3 and 4 illustrate the uniform distribution of the longitudinal ribs 9 and their training.

Die Fig. 5 zeigt den aus Ankerkörper 1 und dem in diesen eingeschobenen Spreizelement 8 bestehenden Anker in einer zylindrischen Grundbohrung 13 eines Bauteiles 14 aus Beton oder desgleichen Materials. Das Spreizelement 8 stützt sich setzrichtungsseitig am Bohrungsgrund 15 ab. Entgegen der Setzrichtung ragt das Spreizelement 8 mit dem zylindrischen Bereich 12 in die Zentralbohrung 5 ein, wobei die Längsrip pen 9 mit dem Abschnitt gleichbleibender Dicke drehschlüssig in die Längsschlitze 3 eingreifen, wie dies die Fig. 6 ver deutlicht. Der durch die Verdickungen 6 gebildete Außen durchmesser des Ankerkörpers 1 entspricht dem Durchmesser der Grundbohrung 13. FIG. 5 shows the anchor consisting of anchor body 1 and the expansion element 8 inserted therein in a cylindrical basic bore 13 of a component 14 made of concrete or the like material. The expansion element 8 is supported on the setting direction side on the bottom 15 of the bore. Contrary to the setting direction, the expansion element 8 projects with the cylindrical region 12 into the central bore 5 , the longitudinal ribs 9 engaging with the section of constant thickness in a rotationally locking manner in the longitudinal slots 3 , as illustrated in FIG. 6. The outer diameter of the anchor body 1 formed by the thickenings 6 corresponds to the diameter of the basic bore 13 .

Der nach dem Einführen des Ankers in die Grundbohrung 13 erfolgende Setzvorgang erfolgt unter Drehen des Ankerkörpers 1 bei gleichzeitigem Verschieben desselben gegen den Bohrungs grund 15 hin. Durch dieses Verschieben des Ankerkörpers 1 in Setzrichtung gleitet die Innenkontur der Arme 4 entlang des kegeligen Bereichs 11 des Spreizelementes 8 und es kommt zu einem Einlaufen der sich verdickenden Zone der Längsrippen 9 in die Längsschlitze 3. Mit zunehmendem Verschieben des Ankerkörpers 1 in Setzrichtung werden so die Arme 4 fort schreitend radial ausgelenkt. Die Schneiden 7 tragen dabei eine kegelförmige Erweiterung 16 aus der Wandung der Grund bohrung 13 ab. Der Setzvorgang ist abgeschlossen, sobald die Schneiden 7 das sich am Bohrungsgrund 15 abstützende Ende des Spreizelementes 8 erreicht haben. Die Arme 4 sind nun mehr, wie der Fig. 7 entnehmbar, gegen die Wandung der Er weiterung 16 gelenkt und stützen sich so formschlüssig im Bauteil 14 ab. Die Hohlräume zwischen dem dieserart gesetzten Anker und der Wandung von Grundbohrung 13 bzw. Erweiterung 16 können durch eine aushärtbare Masse ausgefüllt werden.The after the insertion of the armature into the basic bore 13 setting process takes place by rotating the armature body 1 with simultaneous displacement of the same against the base 15 down. As a result of this displacement of the anchor body 1 in the setting direction, the inner contour of the arms 4 slides along the conical region 11 of the expansion element 8 and the thickening zone of the longitudinal ribs 9 runs into the longitudinal slots 3 . With increasing displacement of the anchor body 1 in the setting direction, the arms 4 are progressively radially deflected. The cutting edges 7 carry a conical extension 16 from the wall of the base bore 13 . The setting process is complete as soon as the cutting edges 7 have reached the end of the expansion element 8 which is supported on the base 15 of the bore. The arms 4 are now more, as can be seen in FIG. 7, directed against the wall of the extension 16 and are thus supported in a form-fitting manner in the component 14 . The cavities between the anchor set in this way and the wall of the basic bore 13 or extension 16 can be filled with a hardenable mass.

Die Fig. 8 zeigt die durch das Spreizelement 8 radial aus gelenkten Arme 4 mit den Schneiden 7. Fig. 8 shows the radially by the expanding element 8 from steered arms 4 with the cutting edges 7.

Claims

1. Anchor for setting in basic bores ( 13 ) of components ( 14 ), with an anchor body ( 1 ) and a spreading element ( 8 ) a cylindrical ( 12 ) and adjoining in the setting direction, conically widening area ( 11 ) and the anchor body ( 1 ) has a central bore ( 5 ) for the entry of the cylindrical ( 12 ) and tapered area ( 11 ) of the expansion element ( 8 ), and the anchor body ( 1 ) has open longitudinal slots ( 3 ) towards the end in the direction of insertion, into which slots during insertion of the anchor body ( 1 ) into the basic bore ( 13 ), the expansion element ( 8 ) supporting on the base of the bore ( 15 ) runs in, and at the end of the anchor body ( 1 ) on the setting direction, cut ( 7 ) in the circumferential area to create an extension ( 16 ) of the basic bore ( 13 ) are arranged, characterized in that the spreading element ( 8 ) along the cylindrical ( 12 ) and conically widening region ( 11 ) into the longitudinal slots ( 3 ) of the An core body ( 1 ) has incoming longitudinal ribs ( 9 ), the thickness of the longitudinal ribs ( 9 ) increasing along the conical region ( 11 ) in the setting direction.

2. Anchor according to claim 1, characterized in that the longitudinal ribs ( 9 ) along the longitudinal extent of the expansion element ( 8 ) have a constant radial extent.

3. Anchor according to claim 1 or 2, characterized in that the radial extent of the longitudinal ribs ( 9 ) corresponds to the largest diameter of the conically widening region ( 11 ) of the expansion element ( 8 ).

4. Anchor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the expansion element ( 8 ) has four evenly distributed over the circumference longitudinal ribs ( 9 ).