DE3921733A1 - Befestigungsanker fuer die verankerung in einem bohrloch eines mauerwerks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Befestigungsanker für die Verankerung in einem Bohrloch eines Mauerwerks gemäß der Gattung des Hauptanspruchs.

Zur dauerhaften Verankerung von Gegenständen an Mauer­ werk oder dergleichen sind Befestigungsanker bekannt, die aus Gründen der geringen Herstellungskosten sowie zur Verhinderung von Korrosionsanfälligkeit aus Kunst­ stoff bestehen. Dabei sind Kunststoffdübel herkömmli­ cher Bauart so konstruiert, daß bei der Montage ein vertretbares Drehmoment erzielt wird und außerdem eine ausreichende Haltekraft des Dübels erzielt wird. Dabei sind das bei Eindrehen der Schraube in den Dübel auf­ tretende Drehmoment, die dadurch erzielte Aufspreizung des Dübels sowie die dadurch erreichte Haltekraft vo­ neinander abhängig.

Herkömmliche Kunststoffdübel bestehen regelmäßig aus einem Werkstoff wie Polyamid oder dergleichen, da bei Werkstoffen dieser Art der günstigste Faktor zwischen den Parametern des Drehmoments und der Haltekraft er­ reicht werden kann.

Bei der Verwendung von Kunststoffdübeln treten aller­ dings Nachteile in der Weise auf, daß sich die so be­ schaffenen Dübel oftmals im Bohrloch mitdrehen und die Schraube während des Eindrehvorganges einen Fehlverlauf nehmen kann, indem sie bereits vor Erreichen des Spreizbereiches des Dübels aus diesem herausgedreht wird. Ebenfalls können aufgrund der Dauerbelastung Ver­ schiebungen innerhalb des Dübels durch ein Fließen des Werkstoffes entstehen, die eine dauerhafte Verankerung gefährden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Befe­ stigungsanker aus Kunststoff zu schaffen, durch den ein optimales Verhältnis zwischen Eindrehmoment und Halte­ wert nach erfolgter Aufspreizung erreicht sowie eine Zentrierung des Schraubenverlaufs bewirkt und ein Mit­ drehen des Dübels bei Eindrehen der Schraube verhindert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Befestigungs­ anker der eingangs genannten Gattung durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkma­ le erhalten. Die Hülse des Befestigungsankers besteht aus zwei Werkstoffen, die so kombiniert sind, daß ein Werkstoff das Eindrehmoment sowie der andere Werkstoff den Haltewert nach erfolgter Aufspreizung am Spreizbe­ reich der Hülse beeinflußt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Innenwandung der gesamten Hülse sowie der me­ chanisch nicht beanspruchte zylindrische Anlauf der Hülse aus einem weichen Kunststoff mit guten Schmierei­ genschaften besteht, der ebenfalls zur Geringhaltung der Herstellungskosten beiträgt. Der an der Hülse aus­ gebildete Spreizbereich wird dagegen an dessen Außen­ wandung aus einem hochwertigen oder verstärkten Kunst­ stoff hergestellt. Durch ein Aufspreizen der im Be­ reich ihrer Außenwandung gehärteten Spreizsegmente des Spreizbereichs der Hülse wird somit eine dauerhafte und widerstandsfähige Verankerung des Befestigungsankers im Bohrloch bewirkt. Diese wird dadurch begünstigt, daß die gehärtete Außenwandung mit der Innenwandung im Be­ reich der Spreizsegmente verzahnt ist, wodurch zum ei­ nen eine spritzgußtechnische, zum andern eine wider­ standsfähige Verbindung aufgrund der Verzahnung sicher­ gestellt ist.

Eine optimale Anpassung der Spreizsegmente an die Form des Bohrloches wird dabei dadurch erreicht, daß die Spreizsegmente aus durch Stege geteilte Spreizschalen bestehen, die sich somit bei Einführung der Schraube im Bohrloch getrennt aufweiten und formschlüssig im Bohr­ loch eingreifen können.

Ein Mitdrehen des Befestigungsankers im Bohrloch durch die Anordnung von Sperrippen an der Außenseite der Hülse sowie von Druckrippen, die diesen an der In­ nenwandung der Hülse gegenüberliegen, ausgeschlossen.

Zur Sicherstellung einer exakten Schraubenführung bei Eindrehen der Schraube in die Hülse ist an dieser ein zylindrischer Anlauf vorgesehen, in dem die Schraube zunächst geführt wird, bevor sie im eigentlichen Spreizteil der Hülse die Möglichkeit hätte, einen ande­ ren Verlauf zu nehmen. Der ellipsenförmige Querschnitt der Hülsenbohrung wurde dabei in der Form gewählt, daß das obere und untere Kreissegment den Radius des Schraubenschaft-Durchmessers der Schraube aufweist. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Schraube beim Ein­ drehen sowohl durch den inneren, weicher beschaffenen Hülsenteil als auch durch den außenliegenden, härter ausgebildeten Hülsenteil geführt wird. Verformungen der Hülse bei Einführen der Schraube werden dadurch verhin­ dert, da die Schraube ideal an der Hülse anliegt. Auch führt dies zu einer guten Umsetzung des Drehmoments in Spreizkraft und reduziert die Gefahr, daß die Schraube unter Dauerbelastung durch Fließen des Werkstoffes in seine selbstgeschaffenen Hohlräume wieder aus dem Befe­ stigungsanker herausgleiten kann.

Dadurch, daß die aus weichem Kunststoff bestehende In­ nenwandung der Hülse die 0,6-fache Dicke der Gewindehö­ he der eingeführten Schraube aufweist wird erreicht, daß die Schraube mit ihrem Gewinde durch den weichen Kunststoff auch in den aus gehärtetem Kunststoff beste­ henden Außenbereich der Hülse eingreift und dadurch für eine ausreichende Kraftübertragung sorgt. Hierdurch wird bei niedrigem Eindrehmoment ein höherer Haltewert erreicht, was unter Verwendung lediglich eines Werk­ stoffes nicht ermöglicht wäre.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß an den Spreizsegmenten Schlitze vorgesehen sind, die zueinander, auf die Dübelachse bezogen, ver­ setzt angeordnet sind. Auch hierdurch wird eine exakte Schraubenführung ermöglicht, da die Schraube in Rich­ tung der ausgeführten Schlitze über eine größere pro­ jizierte Fläche geführt ist.

Dadurch, daß die Außenverzahnung aus lediglich flach ausgebildeten Rippen besteht, wird ein Fließen des Werkstoffes in seine selbstgeschaffenen Hohlräume unter Dauerbelastung vermieden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Hülse und einen Teil der Schraube des er­ findungsgemäßen Befestigungsankers in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Hülse, von unten gesehen und

Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Hülse im Quer­ schnitt entlang der aus Fig. 1 ersichtlichen Schnitt­ fläche A.

Die aus Fig. 1 ersichtliche Hülse 1 des erfindungsge­ mäßen Befestigungsankers weist einen zylindrischen An­ lauf 2 sowie einen Spreizbereich 3 auf. Die Hülsenwand 4 im Bereich des zylindrischen Anlaufes 2 sowie die In­ nenwandung 5 der Hülse 1 im Spreizbereich 3, bestehen aus weichem Kunststoff wie Polyamid oder dergleichen. Die Außenwandung 6 der Hülse 1 im Spreizbereich 3 be­ steht aus hochwertigem, verstärktem Kunststoff. An dem dem Spreizbereich 3 abgewandten Ende 1a der Hülse 1 be­ finden sich Sperrippen 7. Im Spreizbereich 3 weist die Hülse 1 an der aus gehärtetem Kunststoff bestehenden Außenwandung 6 eine Innenverzahnung 8 sowie eine Außen­ verzahnung 9 aus flach ausgebildeten Rippen auf. Die Spreizschalen des Spreizbereiches 3 werden durch einen umlaufenden Ring 5a miteinander in Verbindung gehalten.

Bei der Montage des Befestigungsankers wird eine Schraube S in den zylindrischen Anlauf 2 der Hülse 1 eingeführt und in diesem bis auf ca. die Hälfte der Hülsenlänge weitergeführt, bevor sie dann in den ei­ gentlichen Spreizbereich 3 der Hülse 1 eingeführt wird. Durch die Führung der Schraube S ist die Möglichkeit ausgeschlossen, daß diese vor der Einführung in den Spreizbereich 3 bereits aus der Hülse 1 herausgeführt wird und somit einen Fehlverlauf nehmen könnte. Viel­ mehr wird erst bei Einführung der Schraube S in den Spreizbereich 3 dieser erweitert, wobei der die Spreiz­ schalen verbindende Ring 5a aufbricht und dadurch der Formschluß der Spreizschalen mit dem, aus der Zeichnung nicht ersichtlichen, Bohrloch erreicht wird. Ein Mit­ drehen der Hülse 1, während des Eindrehvorganges der Schraube S, wird durch die Sperrippen 7 verhindert. Das Einschlagen der Hülse 1 wird trotz der an der Außensei­ te befindlichen Sperrippen 7 dadurch erleichtert, daß in diesem Bereich der Hülse 1 Knautschkerben 11 vorge­ sehen sind.

In Fig. 2 sind die Sperrippen 7 sowie die diesen an der Innenwand der Hülse gegenüberliegenden Druckrippen 10 dargestellt.

Beim Einschlagen der Hülse in das Bohrloch werden die Sperrippen 7 nach innen gedrückt, indem eine an der Hülse vorgesehene Knautschkerbe 11 verformt wird. Beim Ansetzen der Schraube S werden die Sperrippen 7 über die Druckrippen 10 an die Bohrlochwand gepreßt und ver­ hindern somit ein Mitdrehen der Hülse.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der Hülse 1 im Spreiz­ bereich 3. Die Hülse 1 wird von einer Hülsenbohrung 12 durchzogen. Die im Spreizbereich 3 der Hülse 1 befind­ lichen Spreizschalen werden durch Stege 13 in gleich­ große Segmente 14 aufgeteilt. Die Spreizsegmente 14 weisen, wie bereits beschrieben, einen äußeren Teil aus verstärktem Kunststoff auf, während die Innenwand 5 aus weichem Kunststoff wie Polyamid oder dergleichen be­ steht. Im Spreizbereich 3 sind an den Spreizsegmenten 14 Schlitze 15 und 16 angeordnet, die bezogen auf die Dübelachse, einen Versatz aufweisen. Die ellipsenförmi­ ge Hülsenbohrung 12 ist in der Weise ausgebildet, daß das obere und untere Kreissegment den Radius 17 des halben Schraubenschaft-Durchmessers der aus Fig. 1 er­ sichtlichen Schraube S aufweist.

Bei Eindrehen der Schraube S durch die ellipsenförmig ausgebildete Hülsenbohrung 12 greift deren Gewinde S1, sowohl in die Innenwand 5 wie auch in die, aus gehärte­ tem Kunststoff bestehende Außenwand 6, ein. Die Spreiz­ segmente 14 werden bei Einführung der Schraube S in den Spreizbereich aufgeweitet und greifen formschlüssig in das Bohrloch ein. Da durch die exakte Schraubenführung ein Fehlverlauf der in die Hülse 1 eingeführte Schraube S vermieden wird, kann das Drehmoment gut in die Spreizkraft umgesetzt werden. Die exakte Schraubenfüh­ rung wird dabei insbesondere durch die Schlitze 15 und 16 unterstützt, da die Schraube S in Schlitzrichtung über eine größere projizierte Fläche an der Innenwand 5 der Segmente 14 geführt wird. Die aus weichem Kunst­ stoff bestehende Innenwand 5 des Spreizbereiches 3 wird vorzugsweise mit der 0,6-fachen Dicke des Außengewindes S1 der eingesetzten Schraube S ausgeführt. Die Schraube S schneidet dadurch lediglich im äußeren Bereich in den verstärkten Kunststoff ein, wobei der größte Teil der Schraube S im weicheren Kunststoff der Innenwand 5 verläuft. Hierdurch wird bei niedrigem Eindrehmoment ein maximaler Haltewert erreicht.

Claims (9)

1. Befestigungsanker für die Verankerung in einem Bohr­ loch eines Mauerwerks, bestehend aus einer Hülse, bei der sich an einen zylindrischen Anlauf ein Spreizseg­ mente aufweisender Spreizbereich anschließt, an dessen Außenwandung eine Außenverzahnung ausgebildet ist, und einer in die Hülsenbohrung bis in den Spreizbereich der Hülse einführbaren, ein Außengewinde aufweisenden Befe­ stigungschraube, dadurch gekennzeich­ net, daß die Außenwandung (6) des Spreizbereiches (3) der Hülse (1) aus verstärktem Kunststoff, die Außenwand (4) des zylindrischen Anlaufs (2) sowie die Innenwan­ dung (5) des Spreizbereichs (3) aus weichem Kunststoff bestehen und an dem dem Spreizbereich (3) abgewandten Ende (1a) der Hülse (1) Sperrippen (7) an der Außensei­ te der Hülse (1) sowie Druckrippen (10) an der Innen­ seite der Hülse (1) vorgesehen sind.

2. Befestigungsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenbohrung (12) einen ellipsenförmigen Querschnitt aufweist.

3. Befestigungsanker nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß beim ellip­ senförmigen Querschnitt der Hülsenbohrung (12) das obe­ re und untere Kreissegment (17) den Radius des halben Schraubenschaft-Durchmessers der Schraube (S) aufweist.

4. Befestigungsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung (6) des Spreizbereiches (3) mit der Innenwandung (5) des Spreizbereiches (3) durch eine Innenverzahnung (8) ver­ bunden ist.

5. Befestigungsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizsegmente (14) aus durch Stege (13) geteilten Spreizschalen bestehen.

6. Befestigungsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus weichem Kunst­ stoff bestehende Innenwandung (5) der Hülse (1) die 0,6-fache Dicke der Gewindehöhe des Außengewindes (S1) der einführbaren Schraube (S) aufweist.

7. Befestigungsanker nach Anspruch 1 oder 5, da­ durch gekennzeichnet, daß an den Spreizsegmenten (14) Schlitze (15, 16) vorgesehen sind, die zueinander, auf die Hülsenachse bezogen, versetzt angeordnet sind.

8. Befestigungsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenverzahnung (9) des Spreizbereichs (3) aus flach abfallenden Rippen besteht.

9. Befestigungsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Spreizbe­ reich abgewandten Ende (1a) der Hülse (1) Knautschker­ ben (11) vorgesehen sind.