DE4404698A1 - Straddling dowel for hole bored in masonry - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An spruchs 1.The invention relates to an expansion anchor with the features of the preamble of the saying 1.
Aus der DE-OS 21 61 224 ist ein Spreizdübel bekannt, der aus einem zylindrischen Schaft besteht, der an seinem bohrlochseitigen Ende in einen Spreizkonus übergeht, auf dem eine Spreizhülse sitzt, die an einer Stelle ihres Umfangs in Längsrichtung durchgehend geschlitzt ist. Das aus einem Bohrloch herausragende Ende des Schafts ist mit einem Außengewinde versehen, auf das zum Befestigen eines Gegenstandes eine Mutter aufschraubbar ist. Beim Anziehen der Mutter zum Befestigen des Gegen standes wird der Schaft ein kurzes Stück in Richtung aus dem Bohrloch herausge zogen, wobei die im Bohrloch gehaltene Spreizhülse auf den Spreizkonus aufgleitet und dadurch radial nach außen gespreizt wird. Der Spreizdübel bekommt dadurch festen Halt im Bohrloch.From DE-OS 21 61 224 an expansion anchor is known which consists of a cylindrical There is a shaft which merges into an expansion cone at its end towards the borehole, on which an expansion sleeve is seated, which is located at one point on its circumference in the longitudinal direction is continuously slotted. The end of the shaft protruding from a borehole is provided with an external thread on which to fasten an object a nut can be screwed on. When tightening the nut to fasten the counter the shaft is a short distance in the direction out of the borehole pulled, the expansion sleeve held in the borehole slides onto the expansion cone and thereby spread radially outwards. This gives the expansion anchor firm hold in the borehole.
Dieser bekannte Spreizdübel besitzt abgeflachte Flächen am zylindrischen Schaft und am Spreizkonus, die mit entsprechenden Abflachungen an der Spreizhülse derart zusammenwirken, daß sich die Spreizhülse nicht relativ zum Schaft verdrehen kann. Die Spreizhülse liegt zumindest an den abgeflachten Stellen flächig am Spreizkonus an, wie dies auch bei den sonst gebräuchlichen zylindrischen Spreizhülsen in Verbin dung mit einem kegelförmigen Spreizkonus der Fall ist.This known expansion plug has flattened surfaces on the cylindrical shaft and on the expansion cone, with corresponding flats on the expansion sleeve interact that the expansion sleeve can not rotate relative to the shaft. The expansion sleeve lies flat at least on the flattened points on the expansion cone as is also the case with the usual cylindrical expansion sleeves in conjunction with a conical expansion cone.
Die flächige Anlage zwischen Spreizhülse und Spreizkonus hat den Nachteil, daß ein im Bohrloch fest verankerter Spreizdübel unter ungünstigen Bedingungen sein Nach spreizverhalten verlieren kann, da die Spreizhülse sich am einliegenden Spreizkonus festfressen kann. Ein gutes Nachspreizverhalten ist jedoch bei Anwendungen in der Zugzone, beispielsweise einer Betondecke, besonders wichtig, da bei einer Bohr locherweiterung in Folge eines Mauerwerksrisses eine sichere Verankerung nur durch ein dann erfolgendes Nachspreizen gewährleistet werden kann. Erweitert sich das Bohrloch durch eine Rißbildung im Mauerwerk, so sollte die Spreizhülse dennoch durch elastisches Nachspreizen sicher im Bohrloch gehalten werden, wobei der Spreizkonus geringfügig in die Spreizhülse nach rutscht und dabei diese wiederum auf spreizt und mit der Bohrlochwandung fest verspannt.The flat contact between the expansion sleeve and the expansion cone has the disadvantage that a expansion anchor firmly anchored in the borehole under unfavorable conditions can lose spreading behavior because the expansion sleeve is attached to the spreading cone can seize. Good spreading behavior is, however, for applications in the Tensile zone, for example a concrete ceiling, is particularly important because with a drill Hole expansion as a result of a masonry crack can only be securely anchored subsequent spreading can then be guaranteed. That expands Drill hole due to cracking in the masonry, the expansion sleeve should still are held securely in the borehole by elastic spreading, the The expansion cone slides slightly into the expansion sleeve and in turn opens it spreads and firmly clamped to the borehole wall.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Spreizdübel der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß er auch bei einer Aufweitung des Bohrlochs, in dem er be festigt ist, festen Halt gewährleistet.It is therefore an object of the invention to provide an expansion anchor of the type mentioned to develop in such a way that he also with an expansion of the borehole in which he be is consolidated, a firm hold is guaranteed.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.This object is achieved by the features of claim 1.
Die Spreizplatten der Spreizhülse des erfindungsgemäßen Spreizdübels sind im rechten Winkel zu jeweils einer Ebene durch die Längsachse des Spreizdübels um dessen Spreizkonus herum angeordnet. Sie verlaufen in etwa parallel zur Längsachse des Spreizdübels oder in einem Winkel zu dieser, der die Größe des Keilwinkels des Spreizkonus haben kann. Einander benachbarte Spreizplatten sind nicht miteinander verbunden, es besteht ein Spalt zwischen ihnen. Die Spreizplatten stehen in einem Winkel zueinander und nehmen die Wandflächen eines prismatischen Körpers ein, dessen Grundfläche ein regelmäßiges, evtl. auch ein unregelmäßiges, Vieleck ist.The expansion plates of the expansion sleeve of the expansion anchor according to the invention are on the right Angle to a plane through the longitudinal axis of the expansion anchor around it Spreading cone arranged around. They run approximately parallel to the longitudinal axis of the Expansion dowel or at an angle to this, which is the size of the wedge angle of the Can have an expansion cone. Adjacent spreading plates are not with each other connected, there is a gap between them. The spreading plates are in one Angles to each other and take up the wall surfaces of a prismatic body, whose base is a regular, possibly also an irregular, polygon.
Die Spreizplatten haben den Vorteil, daß sie sich elastisch quer zur Längsrichtung des Spreizdübels biegen, wenn die Bohrlochwand die Längsränder der Spreizplatten beim Einschlagen des Spreizdübels in ein Bohrloch radial nach innen drückt. Der erfin dungsgemäße Spreizdübel läßt sich dadurch leicht in ein Bohrloch einschlagen.The spreading plates have the advantage that they are elastic transversely to the longitudinal direction of the Bend expansion anchors if the borehole wall has the longitudinal edges of the expansion plates Driving the expansion anchor into a borehole presses it radially inwards. The inventor expansion dowels according to the invention can thus easily be driven into a borehole.
Beim Aufspreizen der Spreizhülse durch Festziehen einer Mutter auf dem Außen gewinde des Schafts des Spreizdübels, drücken sich die längs verlaufenden Ränder der Spreizplatten in die Bohrlochwand ein. Die Spreizplatten werden von dem Spreiz konus an ihrer Längsmittellinie radial nach außen gedrückt, gleichzeitig werden ihre Längsränder von der Bohrlochwand radial nach innen gedrückt, so daß sich die Spreizplatten in Richtung quer zur Längsachse des Spreizdübels wölben. Die Spreiz platten verformen sich elastisch mit der beabsichtigten Wirkung, daß ihre Längsränder auch dann gegen die Bohrlochwand drücken, wenn sich das Bohrloch aufweitet. When expanding the expansion sleeve by tightening a nut on the outside thread of the shaft of the expansion anchor, the longitudinal edges press together the expansion plates into the borehole wall. The spreading plates are from the spread cone pressed radially outwards on its longitudinal center line, at the same time their Longitudinal edges of the borehole wall pressed radially inwards so that the Arch the expansion plates in the direction transverse to the longitudinal axis of the expansion anchor. The spread plates deform elastically with the intended effect that their longitudinal edges press against the borehole wall even if the borehole widens.
Durch dieses Nachfedern gewährleistet der erfindungsgemäße Spreizdübel sicheren Halt auch in einem sich aufweitenden Bohrloch. Dies ist Voraussetzung für die dauer hafte Befestigung eines Gegenstandes in der Zugzone eines Bauteiles mittels eines Spreizdübels.The spring-loaded dowel according to the invention ensures this resilience Stop in an expanding borehole. This is a requirement for the duration adhesive attachment of an object in the tensile zone of a component by means of a Expansion dowels.
Weiterer Vorteil der Anordnung von Spreizplatten um den Spreizkonus herum ist, daß der Spreizkonus die Spreizplatten nur entlang deren Längsmittellinie berührt, wodurch sich die Gefahr des Kaltverschweißens verringert. Ein Kaltverschweißen des Spreiz konus mit den Spreizplatten würde das Nachrutschen des erfindungsgemäßen Spreiz dübels und damit ein Nachspreizen verhindern oder zumindest beeinträchtigen.Another advantage of the arrangement of expansion plates around the expansion cone is that the expansion cone only touches the expansion plates along their longitudinal center line, whereby the risk of cold welding is reduced. Cold welding of the spread cone with the expansion plates would slip the spread of the invention Prevent or at least impair dowels and thus re-spreading.
Auf den Spreizkonus kann ein Schmier- oder Gleitmittel aufgetragen werden, um die Reibung zwischen Spreizkonus und Spreizhülse zu verringern. Das Nachspreizver halten des Spreizdübels wird dadurch nochmals verbessert und ein Kaltverschweißen des Spreizkonus mit den Spreizplatten vermieden.A lubricant or lubricant can be applied to the expansion cone in order to Reduce friction between expansion cone and expansion sleeve. The spread spread holding the expansion anchor is thereby further improved and cold welding of the expansion cone with the expansion plates avoided.
Die Spreizplatten können als Zungen ausgebildet sein, die von einem Kragen der Spreizhülse in Längsrichtung des Spreizdübels abstehen, wobei der Kragen den Schaft umfaßt, so daß die Spreizhülse auf dem Schaft in Längsrichtung verschiebbar gehalten ist und der Kragen die Spreizplatten in ihrer vorgesehenen Lage hält.The spreading plates can be designed as tongues by a collar Protruding expansion sleeve in the longitudinal direction of the expansion anchor, with the collar Shaft comprises, so that the expansion sleeve can be displaced in the longitudinal direction on the shaft is held and the collar holds the expansion plates in their intended position.
Durch einen in Längsrichtung des Spreizdübels gerade oder schräg durch den Kragen der Spreizhülse an einer Stelle ihres Umfangs durchgehenden Schlitz kann sich der Kragen beim Aufspreizen aufweiten und behindert daher nicht das Aufspreizen der Spreizplatten. Diese Ausgestaltung der Spreizhülse hat den Vorteil, daß die Spreiz hülse als ebenes Teil aus einem Blech in einem Arbeitsschritt ausgestanzt werden kann, das anschließend in einem zweiten Arbeitsschritt um den Spreizkonus herum gebogen wird.By a straight or oblique through the collar in the longitudinal direction of the expansion anchor the expansion sleeve at a point on its circumference continuous slot Expand the collar when spreading open and therefore does not hinder the spreading of Spreading plates. This configuration of the expansion sleeve has the advantage that the expansion sleeve are punched out as a flat part from a sheet in one work step can, then in a second step around the expansion cone is bent.
Beim Biegen der Spreizhülse bleiben die Umfangsabschnitte des Kragens, die sich in Verlängerung der Spreizplatten befinden, eben. Lediglich zwischen diesen Umfangs abschnitten wird der Kragen der Spreizhülse so gebogen, daß gerundete Übergänge zwischen den ebenen Umfangsabschnitten entstehen. Diese gerundeten Übergänge lassen sich beim Einschlagen des Spreizdübels in ein Bohrloch leicht von der Bohr lochwand radial nach innen drücken, wobei sich die ebenen Umfangsabschnitte des Kragens elastisch quer zur Längsrichtung des Spreizdübels biegen und der Spreiz dübel einfach in das Bohrloch einzuschlagen ist.When the expansion sleeve is bent, the circumferential sections of the collar remain in Extension of the expansion plates are even. Only between this scope cut the collar of the expansion sleeve so that rounded transitions arise between the flat peripheral sections. These rounded transitions can easily be removed from the drill when the expansion anchor is driven into a drill hole Press the perforated wall radially inwards, the flat peripheral sections of the Bend the collar elastically transversely to the longitudinal direction of the expansion anchor and the expansion dowel is easy to drive into the borehole.
Die Spreizhülse ist als Blechbiegeteil einfach, schnell und billig herstellbar. Sie ist un verlierbar auf dem Schaft in Längsrichtung verschiebbar gehalten. Es genügt eine relativ geringe Blechstärke, um eine ausreichende Haltekraft des Spreizdübels in einem Bohrloch zu gewährleisten. Die Spreizhülse ist dadurch mit geringer Stanzkraft und folglich mit geringem Verschleiß des Stanzwerkzeugs herstellbar.The expansion sleeve can be produced simply, quickly and cheaply as a bent sheet metal part. It is un held captive on the shaft in the longitudinal direction. One is enough relatively small sheet thickness in order to have a sufficient holding force of the expansion anchor to ensure a well. The expansion sleeve is therefore with a low punching force and consequently can be produced with little wear on the punching tool.
Vorzugsweise weist der Schaft am Übergang zum Spreizkonus eine Schulter auf, an der er sich, zu dem Spreizkonus hin auf den kleinsten Durchmesser des Spreizkonus verjüngt. Zwischen der Schulter und dem Spreizkonus ist ein zylindrischer Schaft abschnitt mit dem kleinsten Durchmesser des Spreizkonus vorgesehen.The shaft preferably has a shoulder at the transition to the expansion cone which he, towards the expansion cone to the smallest diameter of the expansion cone rejuvenated. There is a cylindrical shaft between the shoulder and the expansion cone section provided with the smallest diameter of the expansion cone.
Damit die Spreizplatten bei einer Bohrlochaufweitung leicht nachfedern können, müssen sie möglichst breit sein. Die Spreizhülse sollte aus diesem Grund wenige Spreizplatten aufweisen, also beispielsweise drei oder vier.So that the expansion plates can easily spring back when the borehole is widened, they have to be as wide as possible. For this reason, the expansion sleeve should be few Have spreading plates, for example three or four.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below with reference to an embodiment shown in the drawing example explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Spreizdübel; Fig. 1 is an expansion anchor according to the invention;
Fig. 2 eine aus Blech gestanzte Spreizhülse des Spreizdübels aus Fig. 1 vor dem Biegen um einen Spreizkonus des Spreizdübels; FIG. 2 shows an expansion sleeve punched out of sheet metal of the expansion anchor from FIG. 1 before bending around an expansion cone of the expansion anchor;
Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 1; und Fig. 3 is a section along line III-III in Fig. 1; and
Fig. 4 die Ansicht von der bohrlochseitigen Stirnseite des in einem Bohrloch in Beton verankerten Spreizdübels aus Fig. 1. Fig. 4 is the view from the downhole end face of the anchored in a borehole in concrete expansible plug in FIG. 1.
Der in Fig. 1 dargestellte, insgesamt mit 10 bezeichnete, Spreizdübel besteht aus einem Spreizkonus 12, dessen verjüngtes Ende sich in einen zylindrischen Schaft abschnitt 14 fortsetzt, der mit einem gerundeten Übergang an einer Schulter 16 in einen langgestreckten, zylindrischen Schaft 18 größeren Durchmessers übergeht. An seinem freien Ende ist der Schaft 18 mit einem Außengewinde 20 versehen.The, shown in Fig. 1, generally designated 10 , expansion dowel consists of an expansion cone 12 , the tapered end of which continues in a cylindrical shaft section 14 , which merges with a rounded transition on a shoulder 16 into an elongated, cylindrical shaft 18 of larger diameter . The shaft 18 is provided with an external thread 20 at its free end.
Auf dem Schaftabschnitt 14 befindet sich eine Spreizhülse 22, die den Schaftabschnitt 14 umfaßt und auf diesem in Längsrichtung verschiebbar ist.On the shaft section 14 there is an expansion sleeve 22 which surrounds the shaft section 14 and is displaceable in the longitudinal direction thereon.
Die Spreizhülse 22 weist einen Kragen 24 auf, mit dem sie den Schaftabschnitt 14 umfaßt. Der Kragen 24 setzt sich einstückig in insgesamt vier, als Zungen ausgebildete Spreizplatten 26 fort, die in Längsrichtung des Spreizdübels 10 in Richtung auf dessen konusseitigen Endes stehen und die um den Schaftabschnitt 14 herum angeordnet sind. Die Spreizplatten 26 bilden im Querschnitt gesehen die vier Seiten eines Qua drats (Fig. 3). Die Umfangsabschnitte 27 des Kragens 24, die sich in Verlängerung der Spreizplatten 26 befinden, sind eben, die Übergänge zwischen diesen Umfangs abschnitten 27 sind als gerundete Kanten 30 (Fig. 3) ausgebildet. Der Kragen 24 bildet einen hohlen Vierkant.The expansion sleeve 22 has a collar 24 with which it encompasses the shaft section 14 . The collar 24 is continued in one piece in a total of four expansion plates 26 which are designed as tongues and which are in the longitudinal direction of the expansion anchor 10 in the direction of its conical end and which are arranged around the shaft section 14 . The expansion plates 26 form the four sides of a square seen in cross section ( Fig. 3). The peripheral portions 27 of the collar 24 , which are in the extension of the expansion plates 26 are flat, the transitions between these peripheral portions 27 are formed as rounded edges 30 ( Fig. 3). The collar 24 forms a hollow square.
Zum Verankern wird der Spreizdübel 10 mit dem Spreizkonus 12 voraus mittels eines Hammers soweit in ein Bohrloch eingeschlagen, daß ein Teil des Schafts 18, zumin dest dessen mit dem Außengewinde 20 versehener Abschnitt, aus dem Bohrloch her ausragt. Zum Befestigen eines nicht dargestellten Gegenstandes mittels des Spreiz dübels 10 wird eine Bohrung des Gegenstands über den aus dem Bohrloch heraus stehenden Teil des Schafts 18 gesteckt und anschließend mit Hilfe einer nicht darge stellten Mutter befestigt.For anchoring, the expansion dowel 10 with the expansion cone 12 is driven into a borehole by means of a hammer to such an extent that a part of the shaft 18 , at least at least its section provided with the external thread 20 , projects from the borehole. To attach an object, not shown, by means of the expansion dowel 10 , a bore of the object is inserted over the part of the shaft 18 protruding from the borehole and then fastened with the aid of a nut, not shown.
Beim Aufschrauben der Mutter auf das Außengewinde 20 wird der mit dem Schaft 14, 18 einstückige Spreizkonus 12 in Längsrichtung ein kurzes Stück aus dem Bohrloch gezogen. Die Spreizhülse 22 liegt mit den gerundeten Kanten 30 ihres Kragens 24 und den Längsrändern 32 (Fig. 3) ihrer Spreizplatten 26 an der Bohrlochwand an und verbleibt deswegen ortsfest im Bohrloch. Durch die Relativbewegung zwischen dem Spreizkonus 12 und der Spreizhülse 22 gleiten die Spreizplatten 26 auf den Spreiz konus 12 auf und werden radial nach außen gegen die Bohrlochwand aufgespreizt. Dabei verklemmt die Spreizhülse 22, der Spreizdübel 10 ist im Bohrloch verankert.When the nut is screwed onto the external thread 20 , the expansion cone 12 , which is integral with the shaft 14 , 18, is pulled a short distance in the longitudinal direction from the borehole. The expansion sleeve 22 lies with the rounded edges 30 of its collar 24 and the longitudinal edges 32 ( FIG. 3) of its expansion plates 26 on the borehole wall and therefore remains stationary in the borehole. Due to the relative movement between the expansion cone 12 and the expansion sleeve 22, the expansion plates 26 slide onto the expansion cone 12 and are spread radially outwards against the borehole wall. The expansion sleeve 22 is jammed, the expansion plug 10 is anchored in the borehole.
Fig. 2 zeigt, in anderem Maßstab, die aus Blech ausgestanzte Spreizhülse 22, die zur Fertigstellung des Spreizdübels 10 um dessen Schaftabschnitt 14 herumgebogen wird. Dabei bleibt ein in Längsrichtung verlaufender Schlitz 28 (Fig. 1) in der Spreizhülse 22 bestehen, d. h. ihr Kragen 24 ist an einer Umfangsstelle offen. Das Aufspreizen der Spreizhülse 22 beim Verankern des Spreizdübels 10 wird dadurch erleichtert. FIG. 2 shows, on a different scale, the expansion sleeve 22 punched out of sheet metal, which is bent around the shaft section 14 to complete the expansion anchor 10 . A longitudinal slot 28 ( FIG. 1) remains in the expansion sleeve 22 , ie its collar 24 is open at a circumferential point. The spreading of the expansion sleeve 22 when anchoring the expansion anchor 10 is thereby facilitated.
Wie in Fig. 3 zu sehen, ist die Spreizhülse 22 zu einem hohlen Vierkant um den Schaftabschnitt 14 herumgebogen. Die gerundeten Kanten 30 des Kragens 24 sowie die Längsränder 32 der Spreizplatten 26 stehen radial nach außen über den Umfang des Schafts 18 und, was in Fig. 3 nicht zu sehen ist, über den größten Durchmesser des Spreizkonus 12 vor. Dadurch gelangt die Spreizhülse 22 beim Eintreiben des Spreizdübels 10 in ein Bohrloch mit dessen Wand in Kontakt und wird ortsfest im Bohrloch zurückgehalten, wenn der Spreizdübel 10 zum Verankern mittels einer Mutter in Richtung aus dem Bohrloch gezogen wird.As can be seen in FIG. 3, the expansion sleeve 22 is bent into a hollow square around the shaft section 14 . The rounded edges 30 of the collar 24 and the longitudinal edges 32 of the expansion plates 26 protrude radially outward over the circumference of the shaft 18 and, which cannot be seen in FIG. 3, over the largest diameter of the expansion cone 12 . As a result, the expansion sleeve 22 comes into contact with the wall when the expansion anchor 10 is driven into a borehole and is held stationary in the borehole when the expansion anchor 10 is pulled out of the borehole by means of a nut for anchoring.
In Fig. 4 ist der Spreizdübel 10 in verankertem Zustand in einem Bohrloch 34, bei spielsweise in einer Betondecke, dargestellt. Die Spreizplatten 26 werden von dem Spreizkonus 12 an ihrer Längsmittellinie radial nach außen gegen die Wand des Bohr lochs 34 gedrückt. Sie biegen sich dabei bogenförmig quer zur Längsrichtung des Spreizdübels 10. Diese Verformung der Spreizplatten 26 erfolgt - jedenfalls überwiegend - elastisch. Beim Aufspreizen der Spreizplatten 26 drücken sich deren Längsränder 32 in die Wand des Bohrlochs 34 ein.In FIG. 4, the expansion anchor is playing, shown 10 in anchored condition in a well bore 34, wherein in a concrete ceiling. The expansion plates 26 are pressed by the expansion cone 12 on its longitudinal center line radially outwards against the wall of the drill hole 34 . In doing so, they bend in an arc shape transversely to the longitudinal direction of the expansion anchor 10 . This deformation of the expansion plates 26 takes place - at least predominantly - elastically. When the expansion plates 26 are spread out, their longitudinal edges 32 press into the wall of the borehole 34 .
Wenn sich das Bohrloch 34, beispielsweise durch Rißbildung in Beton, aufweitet, ver ringert sich die Biegung der Spreizplatten 26 aufgrund deren Elastizität. Die Längs ränder 32 der Spreizplatten 26 werden weiterhin in radialer Richtung nach außen gegen die Wand des Bohrlochs 34 gedrückt. Durch dieses Nachspreizverhalten bleibt der erfindungsgemäße Spreizdübel 10 bei einer Bohrlochaufweitung fest im Bohrloch 34 verankert.If the borehole 34 widens, for example due to cracking in concrete, the bending of the expansion plates 26 is reduced due to their elasticity. The longitudinal edges 32 of the expansion plates 26 continue to be pressed in the radial direction outwards against the wall of the borehole 34 . This expansion behavior means that the expansion anchor 10 according to the invention remains firmly anchored in the borehole 34 when the borehole is widened.
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