DE4011229A1 - Metal fastener with threaded shaft - has expansion element with bent, oval ring, whose bend ends abut conical expansion face - Google Patents

Metal fastener with threaded shaft - has expansion element with bent, oval ring, whose bend ends abut conical expansion face

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Abstract

The metal fastener has a threaded shank and an expansion cone placed in an undercut in a bore. An expansion element is slid onto the cone, and the shank engages through it. The expansion element is formed by a roof-shaped, approx. oval, metal ring (7), whose bent ends abut the jacket surface of the conical expander (6). USE/ADVANTAGE - For facade panels, etc., with positive borehole enagement and simple design.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement gemäß der Gattung des Hauptanspruchs sowie eine Fassadenplat­ te gemäß der Gattung des Patentanspruchs 5.The invention relates to a fastener according to the genus of the main claim as well as a facade panel te according to the preamble of claim 5.

Es sind Befestigungselemente bekannt, die formschlüssig in Bohrlöcher mit Hinterschneidung verankerbar sind. Eine auf einen Spreizkörper aufschiebbare Spreizhülse kann dabei in die Hinterschneidung im Bereich des Bohr­ lochgrundes formschlüssig eingreifen. Für Bohrlöcher mit sehr geringer Bohrlochtiefe sind diese Befesti­ gungselemente jedoch wenig geeignet.Fasteners are known which are form-fitting can be anchored in boreholes with an undercut. An expansion sleeve that can be pushed onto an expansion body can in the undercut in the area of the drill intervene positively. For boreholes with very shallow boreholes, these are fasteners supply elements but not very suitable.

Zur Befestigung von Fassadenplatten, die nur eine ge­ ringe Plattenstärke aufweisen, können Bohrlöcher mit Hinterschneidung an der Rückseite der Fassadenplatte angebracht werden, die jedoch nur eine sehr geringe Bohrlochtiefe aufweisen. Herkömmliche Befestigungsele­ mente mit Spreizhülsen sind für diesen Einsatzbereich wenig geeignet. Da in der Regel an jeder Fassadenplatte mehrere Befestigungselemente vorzusehen sind, sollten diese Befestigungselemente im Aufbau und in der Montage möglichst einfach sein.For fastening facade panels that have only one ge rings have plate thickness, can be drilled with Undercut on the back of the facade panel be attached, but only a very small Show borehole depth. Conventional fastening elements elements with expansion sleeves are for this area of application not very suitable. As a rule on every facade panel several fasteners should be provided these fasteners in construction and assembly be as simple as possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement für hinter­ schnittene Bohrlöcher mit geringer Bohrlochtiefe zu schaffen, welches formschlüssig in das hinterschnittene Bohrloch einsetzbar ist und einen möglichst einfachen Aufbau hat. Das Befestigungselement sollte dabei insbe­ sondere für die Befestigung von Fassadenplatten geeig­ net sein. The invention is therefore the Task based on a fastener for behind cut holes with shallow depth create which is form-fitting in the undercut Borehole is usable and as simple as possible Has structure. The fastener should be esp especially suitable for fastening facade panels be nice.  

Die Lösung dieser Aufgabe wird mit den im Patentan­ spruch 1 aufgeführten Merkmalen erhalten. Zur Montage des Befestigungselement in einem Bohrloch mit Hinter­ schneidung ist es lediglich erforderlich, das Befesti­ gungselement mit der Stirnfläche des Spreizkonus auf dem Bohrlochgrund aufzusetzen und dann den dachförmig abgebogenen Ring mit einem rohrförmigen Werkzeug niederzudrücken. Die Außenränder des Rings drücken sich dabei gegen die Bohrlochwand im Bereich der Hinter­ schneidung und verankern dadurch das Befestigungsele­ ment formschlüssig im Bohrloch. Das Befestigungselement besteht dabei im wesentlichen aus einem Gewindebolzen aus Stahl, an dessen einem Ende der Spreizkonus ausge­ bildet ist. Das dachförmig abgebogene Spreizelement ist ein im ungebogenen Zustand annähernd ovaler Ring aus Stahl. Im Biegebereich kann dieser Ring verjüngt ausge­ bildet sein, d. h. daß der Ring in der Mitte zwei gegen­ überliegende Verjüngungen aufweist. Diese Verjüngungen erleichtern nicht nur das dachförmige Abbiegen des Rings, sondern wirken beim Verspannen im Bohrloch als Stauchzone. Dadurch läßt sich der Ring optimal im Be­ reich der Hinterschneidung verspannen, ohne daß dabei zu hohe Spreizkräfte auftreten. Im Biegebereich können am Ring zwei gegenüberliegende Sicken eingeprägt sein, die ebenfalls das Abbiegen und ein optimales Verspannen im Bohrloch begünstigen.The solution to this problem is with those in Patentan get listed characteristics 1. For assembly of the fastener in a borehole with rear cutting, it is only necessary to fix it supply element with the end face of the expansion cone the bottom of the borehole and then the roof-shaped bent ring with a tubular tool to depress. The outer edges of the ring press thereby against the borehole wall in the area of the rear thereby cutting and anchoring the fastening element ment in the borehole. The fastener consists essentially of a threaded bolt made of steel, at one end of the expansion cone forms is. The roof element is bent an almost oval ring when unbent Stole. In the bending area this ring can be tapered be educated, d. H. that the ring in the middle two against has overlying tapering. These rejuvenations not only facilitate the roof-shaped turning of the Rings, but act as when bracing in the borehole Upsetting zone. This allows the ring to be optimal in loading tense the undercut without doing so spreading forces that are too high occur. Can in the bending area two opposing beads are stamped on the ring, which also bends and optimal tensioning favor in the borehole.

Um eine Fassadenplatte mit sicheren Befestigungslementen, die dennoch einfach ausgebildet sind, zu erhalten, wird eine Fassadenplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 5 vorgeschlagen. Eine mit den erfindungsgemäßen Befestigungselementen rückseitig be­ stückte Fassadenplatte läßt sich sehr sicher befestigen. Wird zusätzlich auf den Gewindeschaft eine Distanzhülse aufgesetzt, die am Spreizkonus oder am Ring aufliegt und geringfügig an der Rückseite der Fas­ sadenplatte übersteht, so kann dadurch ein Ausreißen des Befestigungselements aus dem Bohrloch auch dann verhindert werden, wenn eine auf den Gewindestab aufge­ schraubte Schraubenmutter mit an sich zu großem Drehmo­ ment angezogen wird. Die dabei auftretenden Spannkräfte werden dann nämlich von der Distanzhülse aufgenommen.To secure a facade panel Fastening elements that are still simple are to be obtained, a facade panel with the Features of claim 5 proposed. One with the Fasteners according to the invention be split facade panel can be very safe fasten. If there is an additional one on the threaded shaft Spacer sleeve placed on the expansion cone or on Ring rests and slightly on the back of the Fas protrudes from the sadenplatte, so it can tear out  the fastener from the borehole even then be prevented if one is placed on the threaded rod screwed screw nut with too great torque ment is attracted. The clamping forces that occur are then taken up by the spacer sleeve.

Die Distanzhülse ist in ihrem Außendurchmesser an den Bohrlochdurchmesser angepaßt, so daß die Distanzhülse gleichzeitig auch das Befestigungselement im Bohrloch zentriert und am Befestigungselement angreifende Biege­ kräfte aufnimmt.The outer diameter of the spacer sleeve is at the Adjusted borehole diameter so that the spacer sleeve at the same time the fastener in the borehole centered and bending acting on the fastener absorbs strength.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is based on one in the Drawing illustrated embodiment closer explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein in eine Fassadenplatte einzusetzendes Befe­ stigungselement mit dachförmig abgebogenem Ring, Fig. 1 a to be assigned in a facade panel BEFE stigungselement with a bent roof-shaped ring,

Fig. 2 den Ring gemäß Fig. 1 in ungebogenem Zustand von oben, Fig. 2 shows the ring of FIG. 1 in the unbent state from above,

Fig. 3 den Ring gemäß Fig. 2 in der Seitenansicht, Fig. 3 shows the ring of FIG. 2 in a side view;

Fig. 4 eine Fassadenplatte mit verankertem Befestigungselement, auf das eine Distanzhülse aufge­ setzt ist, und Fig. 4 is a facade panel with anchored fastener on which a spacer sleeve is set, and

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Distanz­ ringes halbseitig geschnitten. Fig. 5 cut another embodiment of a distance ring on one side.

Fig. 6 eine Ausführungsvariante des Spreizelementes. Fig. 6 shows a variant of the expansion element.

In Fig. 1 ist eine Fassadenplatte 1 mit einem Bohrloch 2 ersichtlich, welches im Bereich des Bohrlochgrundes 3 eine Hinterschneidung 4 aufweist. Die Herstellung einer derartigen Hinterschneidung kann mittels herkömmlicher Ausreibvorrichtungen durchgeführt werden und ist nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung.In Fig. 1, a facing panel 1 with a well 2 can be seen which has an undercut 4 in the region of the well ground. 3 The production of such an undercut can be carried out using conventional reaming devices and is not the subject of the present application.

In das Bohrloch 2 läßt sich ein Befestigungselement 5 mit seinem Spreizkonus 6 einsetzen. Oberhalb des Spreizkonus 6 befindet sich ein dachförmig abgebogener Ring 7, durch dessen Ringöffnung 8 (Fig. 2) ein Gewin­ destab 9 nach oben ragt. Der Ring 7 ist so stark abgebogen, daß er zusammen mit dem Befestigungselement in die Bohrung 2 der im Schnitt dargestellten Fassaden­ platte 1 einsetzbar ist.A fastening element 5 with its expansion cone 6 can be inserted into the borehole 2 . Above the expansion cone 6 is a roof-shaped bent ring 7 , through the ring opening 8 ( FIG. 2) a threaded rod 9 protrudes upwards. The ring 7 is bent so much that it can be used together with the fastener in the bore 2 of the facade shown in section plate 1 .

Im ungebogenen Zustand besitzt der Ring 7 eine in etwa ovale Form, wie dies in der Draufsicht von Fig. 2 er­ sichtlich ist. Die beiden gegenüberliegenden runden Seiten 10, 11 sind deutlich breiter ausgeführt als die verjüngten geraden Abschnitte 12, 13. Die verjüngten Abschnitte 12, 13 erleichtern das Abbiegen des Ringes 7 und dienen gleichzeitig als Stauchzone beim Nieder­ drücken und Verspannen im Bohrloch (Fig. 4).In the unbent state, the ring 7 has an approximately oval shape, as can be seen in the top view of FIG. 2. The two opposite round sides 10 , 11 are made significantly wider than the tapered straight sections 12 , 13 . The tapered sections 12 , 13 facilitate the bending of the ring 7 and at the same time serve as a compression zone when pressing down and bracing in the borehole ( Fig. 4).

In Fig. 3 ist in der Seitenansicht ersichtlich, daß im Bereich der Verjüngungen an der Unterseite des Ringes 7 Sicken 14 ausgebildet sind. Die an beiden verjüngten Abschnitten 12, 13 befindlichen Sicken 14 erleichtern ebenfalls wie die Verjüngungen das dachförmige Abbiegen des Ringes 7 und erleichtern das Stauchen des Ringma­ terials in diesen Bereichen.In Fig. 3 it can be seen in the side view that 7 beads 14 are formed in the region of the tapering on the underside of the ring. The beads 14 located on both tapered sections 12 , 13 also facilitate, like the tapering, the roof-shaped bending of the ring 7 and facilitate the upsetting of the ring material in these areas.

In Fig. 4 ist ein formschlüssig in eine Fassadenplatte 1 eingesetztes Befestigungselement gezeigt, wobei der niedergedrückte Ring 7 mit seinen Seitenrändern 10, 11 an der Bohrlochwand der Bohrung 2 im Bereich der Hin­ terschneidung 4 anliegt. Beim Niederdrücken des Ringes 7 kann nicht nur ein Aufweiten des Ringes in Richtung der gebogenen Seiten 10, 11 erfolgen, sondern auch ein Aufweiten im Bereich der Abschnitte 12, 13. Die Ab­ schnitte 12, 13 kommen beim Niederdrücken auf dem Spreizkonus 6 zur Anlage auf dem sie von dem Montage­ werkzeug 15 nach unten und damit nach außen gedrückt werden. Das Montagewerkzeug 15 ist ein rohrförmiges Element, welches vor dem Aufbringen eines Distanzringes 16 auf das Befestigungselement 5 zum Niederdrücken des Ringes 7 in die in Fig. 4 dargestellte Form aufgescho­ ben wird. Anschließend wir dann der Distanzring 16 auf den Gewindestab 9 aufgeschoben und in das Bohrloch 2 eingesetzt, wodurch eine Zentrierung und seitliche Ab­ stützung des Gewindestabes 9 erreicht wird.In Fig. 4 a positively inserted into a facade panel 1 fastener is shown, wherein the depressed ring 7 with its side edges 10 , 11 abuts against the borehole wall of the bore 2 in the area of the undercut 4 . When the ring 7 is pressed down, not only can the ring be widened in the direction of the curved sides 10 , 11 , but also widening in the region of the sections 12 , 13 . From the sections 12 , 13 come when pressing down on the expansion cone 6 to the system on which they are pressed down by the assembly tool 15 and thus outwards. The assembly tool 15 is a tubular element which is pushed on before the application of a spacer ring 16 on the fastening element 5 for depressing the ring 7 in the form shown in FIG. 4. Then we then pushed the spacer ring 16 onto the threaded rod 9 and inserted it into the borehole 2 , whereby centering and lateral support of the threaded rod 9 is achieved.

In Fig. 5 ist eine andere Ausführung eines Distanzele­ ments 17 angegeben. Die Bohrung dieses Distanzelementes 17 ist an die Form des Spreizkonus 6 angepaßt und kann somit weiter in das Bohrloch 2 eindringen und an der Oberseite des Ringes 7 zur Anlage kommen. Beide Di­ stanzringe 16, 17 sind in ihren Abmessungen so ausgebildet, daß sie am Öffnungsrand 19 des Bohrlochs 2 geringfügig überstehen.In FIG. 5 another embodiment of a Distanzele ments is indicated 17th The bore of this spacer element 17 is adapted to the shape of the expansion cone 6 and can thus penetrate further into the borehole 2 and come to rest on the top of the ring 7 . Both Di punch rings 16 , 17 are designed in their dimensions so that they protrude slightly at the opening edge 19 of the borehole 2 .

Die Ausführungsvariante des Spreizelementes nach Fig. 6 weist drei dachförmig abgebogene Abschnitte des Ringes 7 auf. Die abgebogenen Enden 20 dieser Abschnitte liegen auf einer Ebene und demselben Kreisdurchmesser. Dadurch ergibt sich eine Dreipunktauflage der Enden 20 auf der konischen Mantelfläche des Spreizkonus 6. Beim Nie­ derdrücken des Spreizelementes zur Verankerung des Be­ festigungselementes 5 im Bohrloch 2 werden die drei Enden 20 gleichmäßig in die Hinterschneidung 4 einge­ bogen. Dadurch ergibt sich eine etwas günstigere Kraft­ verteilung und Zentrierung des Befestigungselementes 5 im Bohrloch.The variant of the expanding element according to FIG. 6 has three roof-shaped bent portions of the ring 7. The bent ends 20 of these sections lie on one plane and have the same diameter. This results in a three-point support of the ends 20 on the conical outer surface of the expansion cone 6 . When never derPress the expansion element for anchoring the loading fastener 5 in the borehole 2 , the three ends 20 are bent evenly into the undercut 4 . This results in a somewhat more favorable force distribution and centering of the fastener 5 in the borehole.

Claims (8)

1. Befestigungselement aus Metall mit einem Gewinde­ schaft und einem in eine Hinterschneidung eines Bohr­ lochs mit geringer Bohrlochtiefe einsetzbaren Spreizkonus, auf den ein Spreizelement aufschiebbar ist, durch das der Gewindeschaft hindruchgreift, insbe­ sondere als Befestigungselement für Fassadenplatten, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement ein dachförmig abgebogener, wenigstens annähernd ovaler metallischer Ring (7) ist, dessen ab­ gebogene Enden (10, 11) auf der konischen Mantelfläche des Spreizkonus (6) aufliegen.1. Fastening element made of metal with a threaded shaft and an expansion cone that can be inserted into an undercut of a drill hole with a small borehole depth, onto which an expansion element can be pushed, through which the threaded shaft engages, in particular as a fastening element for facade panels, characterized in that the expansion element is a is a roof-shaped bent, at least approximately oval metallic ring ( 7 ), the bent ends ( 10 , 11 ) of which rest on the conical surface of the expansion cone ( 6 ). 2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Ringes (7) im Biegebereich (12, 13) verjüngt ausgebildet ist.2. Fastening element according to claim 1, characterized in that the wall of the ring ( 7 ) in the bending area ( 12 , 13 ) is tapered. 3. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Ringes (7) im Biegebereich Sicken (14) aufweist. 3. Fastening element according to one of claims 1 or 2, characterized in that the wall of the ring ( 7 ) has beads ( 14 ) in the bending region. 4. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (7) im ungebogenen Zustand einen größeren maximalen Außendruchmesser hat als die Hinterschneidung (4) im Bohrloch (2), in das das Befestigungselement (5) einzusetzen ist.4. Fastening element according to one of the preceding claims, characterized in that the ring ( 7 ) in the unbent state has a larger maximum outside diameter than the undercut ( 4 ) in the borehole ( 2 ) into which the fastening element ( 5 ) is to be inserted. 5. Fassadenplatte mit wenigstens einem Bohrloch mit Hinterschneidung, in das ein Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (7) auf den Spreizkonus (6) aufgedrückt ist und mit seinem Außenrand in der Hinterschneidung (4) an der Bohrlochwand anliegt.5. Facade panel with at least one borehole with an undercut, into which a fastening element according to one of the preceding claims is inserted, characterized in that the ring ( 7 ) is pressed onto the expansion cone ( 6 ) and with its outer edge in the undercut ( 4 ) the borehole wall rests. 6. Fassadenplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Gewindeschaft (9) oberhalb des Ringes (7) eine Distanzhülse (16, 17) aufgesetzt ist, deren Außendruchmesser gleich dem Min­ destdurchmesser des Bohrlochs (2) ist.6. Facade panel according to claim 5, characterized in that a spacer sleeve ( 16 , 17 ) is placed on the threaded shaft ( 9 ) above the ring ( 7 ), the outer diameter of which is equal to the minimum diameter of the borehole ( 2 ). 7. Fassadenplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzhülse (16, 17) sich einerseits am Spreizkonus (6) oder am aufge­ spreizten Ring (7) abstützt und andererseits am Öff­ nungsrand (19) des Bohrlochs (2) geringfügig übersteht.7. Facade panel according to claim 6, characterized in that the spacer sleeve ( 16 , 17 ) is supported on the one hand on the expansion cone ( 6 ) or on the expanded ring ( 7 ) and on the other hand slightly overhangs the opening edge ( 19 ) of the borehole ( 2 ). 8. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement wenigstens drei dachförmig abgebogene Ringabschnitte aufweist, dessen abgebogene Enden (20) auf einer Ebene und demselben Kreisdurchmesser liegen.8. Fastening element according to claim 1, characterized in that the expansion element has at least three roof-shaped bent ring sections, the bent ends ( 20 ) of which lie on one plane and the same circular diameter.
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