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Die
Erfindung betrifft einen Keilanker, und insbesondere einen, der
schnell in ein Sackloch eingetrieben werden kann und der einen stabilen
Befestigungseffekt gewährleisten
kann.
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Bezugnehmend
auf 1 ist ein üblicher Keilanker 1 gezeigt,
der einen Schaft 11, eine rohrförmige Expansionshülse 12,
eine Unterlegscheibe 13 und eine Befestigungsmutter 14 aufweist.
Der Schaft 11 weist einen Gewindeabschnitt 111,
einen Halsabschnitt 112, der sich von dem einen Ende des
Gewindeabschnitts 111 nach vorne und koaxial erstreckt und
der einen Durchmesser hat, der geringfügig kleiner als jener des Gewindeabschnitts 111 ist,
und einen Expansionsabschnitt 113 auf, der sich von dem einen
Ende des Halsabschnitts 112 nach vorne und koaxial erstreckt.
Der Expansionsabschnitt 113 weist eine kegelstumpfförmige Konfiguration
mit einem Querschnitt auf, der allmählich entlang der Achse des Schafts 11 in
Richtung zum Gewindeabschnitt 111 hin abnimmt. Der Expansionsabschnitt 113 weist
ferner eine Oberfläche
auf, die bezüglich
der Achse des Schafts 11 einen Winkel von weniger als 8° bildet.
Die Expansionshülse 12 ist
kürzer
als der Schaft 11, ist auf den Halsabschnitt 112 aufgeschoben
und ist von zwei miteinander verbundenen Halteplatte 121 gebildet,
die den Halsabschnitt 112 umschließen. Jede Haltplatte 121 ist
mit einem Vorsprung 122 ausgebildet, der bezüglich des
Schafts 11 radial und nach außen hin vorsteht. Die Unterlegscheibe 13 ist
auf den Schaft 11 aufgeschoben, und die Befestigungsmutter 14 ist
mit dem Gewindeabschnitt 111 des Schafts 11 in
Eingriff.
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Unter
zusätzlicher
Bezugnahme auf 2 wird bei Verwendung, wenn
ein Haltewinkel 10 an einer Wand 2 montiert wird,
anfangs ein Sackloch 20 in die Wand 2 gebohrt,
welches einen Durchmesser hat, der dem Außendurchmesser des Schafts 11 entspricht,
wenn die Expansionshülse 12 übergeschoben
ist. Danach wird der Schaft 11 mit daran angeordneter Expansionshülse 12 unter
Verwendung eines Hammers in das Sackloch 20 eingetrieben.
Unter Verwendung eines Schraubenschlüssels zum Drehen der Befestigungsmutter 14 relativ
zum Schaft 11 wird ein Drehmoment generiert, so dass eine
Kraft erzeugt wird zum Herausbewegen des Schafts 11 aus dem
Sackloch 20. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Bewegen des Schafts 11 bewirken,
dass die Vorsprünge 122 an
den Halteplatten 121 mit der Fläche des Sacklochs 20 in
Eingriff gelangen. Ferner werden, da sich ein zunehmender Querschnitt
des Expansionsabschnitts 113 in die Expansionshülse 12 hinein
erstreckt, die Halteplatten 121 vom Expansionsabschnitt 113 so
gedrückt,
dass sie zum in Eingriff gelangen mit der Fläche des Sacklochs 20 in
einer bezüglich
des Schafts 11 radialen Auswärtsrichtung expandieren. Danach
werden die Befestigungsmutter 14 und die Unterlegscheibe
vom Schaft 11 entfernt und der Haltewinkel 10 wird
auf dem Schaft 11 angeordnet. Die Befestigungsmutter 14 und
die Unterlegscheibe 13 werden wieder auf dem Schaft 11 vorgesehen,
um den Haltewinkel 10 fest gegen die Wand 2 zu
klemmen.
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Andere
Keilanker sind in den folgenden Bezugnahmen beschrieben.
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Das
US-Patent 3,750,519 offenbart eine Ankerschraube, die eine Expansionshülse aufweist
mit drei umfänglich
im Abstand angeordneten Keilabschnitten, die mit einem Halsabschnitt
verbunden sind. An einem Kopfabschnitt der Schraube sind abgeflachte
Tragflächen
vorgesehen, welche nach außen
hin divergieren. Wenn die Expansionshülse in Richtung zum Kopfabschnitt
hin bewegt wird, werden die Tragflächen bewirken, dass die Keilabschnitte umfänglich expandieren.
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Das
US-Patent 5,314,278 offenbart einen expandierbaren Anker, der einen
Schaft und einen Expansionskonus aufweist. Der Anker wird mit einer
expandierbaren Hülse
verwendet, die Verriegelungselemente, eine Mehrzahl von Längsschlitzen
und eine Mehrzahl von kerbenförmigen
Vertiefungen aufweist, die zu den Schlitzen fluchten. Auf den Schaft
ausgeübte
Zugkraft wird bewirken, dass die expandierbare Hülse expandiert und auf diese
Weise ermöglicht, dass
der Expansionskonus in die expandierbare Hülse eindringt.
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US 6,027,292 offenbart einen
Expansionsanker, der eine Ankerstange mit einem Kopf, der sich in
Einsetzrichtung verbreitert, und eine Hülse aufweist, die eine Mehrzahl
von Expansionszungen aufweist, welche sich von einem Kunststoffgelenk
4 erstrecken.
Die Expansionszungen haben jeweils mindestens eine nutförmige Vertiefung,
die sich entlang der Axiallänge
der Expansionszunge erstreckt. Wenn die Hülse über den Kopf geschoben wird,
expandieren die Expansionszungen radial.
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Einige
der Nachteile, die mit der Verwendung des zuvor genannten, üblichen
Keilankers 1 zusammenhängen,
sind wie folgt:
- 1. Die Oberfläche des
Expansionsabschnitts 113 des Schafts 11 des üblichen
Keilankers 1 ist glatt, und die Expansionshülse 12 ist
mit nur zwei Halteplatten 121 ausgebildet, die nur zwei
Vorsprünge 122 aufweisen.
Daher ist es, wenn die Befestigungsmutter 14 gedreht wird,
da der Schaft 11 nicht fest in dem Sackloch 20 gehalten
wird, möglich,
dass der Schaft 11 sich mit der Befestigungsmutter 14 dreht
und sich in Folge des unzureichenden Eingriffs an der Fläche des
Sacklochs 20 frei innerhalb des Sacklochs 20 dreht.
Außerdem ist
die Reibung zwischen dem Expansionsabschnitt 113 und der
Expansionshülse 12 relativ gering.
Als solches besteht in Folge des Fehlens eines Eingriffs zwischen
dem Expansionsabschnitt 113 und der Expansionshülse 12,
wenn die Befestigungsmutter 14 gedreht wird, auch die Möglichkeit,
dass die Expansionshülse 12 sich relativ
zum Schaft 11 frei dreht, wodurch eine Expansion der Halteplatten 121 verhindert
wird.
- 2. Wie hierin zuvor angeführt,
ist die Expansionshülse 12 von
zwei miteinander verbundenen Halteplatten 121 geformt,
die den Halsabschnitt 112 des Schafts 11 umschließen. Da
die Bogenlängen der
Halteplatten 121 relativ lang sind, sind die Halteplatten 121 unerwünscht steif
und expandieren nicht leicht in der radialen Auswärtsrichtung
des Schafts 11. Die Oberfläche des Expansionsabschnitts 113 als
solche kann nicht mit einem Winkel ausgebildet werden, der bezüglich der
Achse des Schafts 11 größer als
8° ist,
da der größere Winkel
eine Expansion der Halteplatten 121 behindern wird. Der
kleinere Winkel wird in einer längeren
Distanz resultieren, die von dem Schaft 11 zurückgelegt
werden muss zum Expandieren der Halteplatten 121. Daher
nimmt der übliche
Keilanker 1 zum Befestigen an der Wand 2 einen
relativ langen Zeitraum in Anspruch.
- 3. Da zum Expandieren der Halteplatten 121 ein relativ
langer Expansionsabschnitt 113 notwendig ist, hat der Schaft 11 einen
relativ großen
Materialbedarf und führt
dadurch zu erhöhten
Kosten. Ferner steht in Folge der relativ langen Distanz, die von
dem Schaft 11 beim Expandieren der Halteplatten 121 zurückgelegt
wird, ein relativ langer Abschnitt des Schafts 11 von der
Wand 2 vor. Der relative lange vorstehende Abschnitt des
Schafts 11 kann nachfolgende Vorgänge eines Haltewinkelmontierens
und eines Haltewinkelfestklemmens behindern.
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Daher
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Keilanker bereitzustellen,
der schnell in ein Sackloch eingetrieben werden kann und der einen
stabilen Befestigungseffekt gewährleisten
kann. Diese Aufgabe wird durch einen wie in Anspruch 1 definierten
Keilanker gelöst.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist solch ein Keilanker einen Schaft, eine rohrförmige Expansionshülse und
eine Befestigungsmutter auf. Der Schaft weist einen Gewindeabschnitt,
einen Halsabschnitt, der sich von dem einen Ende des Gewindeabschnitts
nach vorne und koaxial erstreckt und der einen Durchmesser aufweist,
der kleiner als jener des Gewindeabschnitts ist, und einen Expansionsabschnitt
auf, der sich von dem einen Ende des Halsabschnitts nach vorne und
koaxial erstreckt und der einen Querschnitt aufweist, der sich allmählich entlang
einer Achse des Schafts in Richtung zum Gewindeabschnitt hin verringert.
Die Expansionshülse ist
kürzer
als der Schaft und ist auf den Halsabschnitt aufgeschoben. Die Befestigungsmutter
ist mit dem Gewindeabschnitt des Schafts in Eingriff.
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Der
Expansionsabschnitt hat eine Oberfläche, die bezüglich der
Achse des Schafts einen Winkel von größer als 8° bildet, und ist ferner mit
einer Mehrzahl von Längsrippen
ausgebildet, die radial und nach außen hin vorstehen, die sich
entlang der Achse des Schafts erstrecken und die im Winkelabstand
voneinander angeordnet sind. Die Expansionshülse ist mit einer Mehrzahl
von sich axial erstreckenden Schlitzen ausgebildet zum Aufnehmen
der Längsrippen
am Expansionsabschnitt, wenn sich der Expansionsabschnitt in die
Expansionshülse
hinein erstreckt. Die Schlitze konfigurieren die Expansionshülse mit
einem ringförmigen
Basisstreifenabschnitt und mehr als zwei Halteplatten, die jeweils
einen mit dem Basisstreifenabschnitt verbundenen Basisrand, ein
Paar paralleler Seitenränder
und einen gekrümmten,
distalen Rand haben, der die Seitenränder miteinander verbindet
und der nach vorne in eine Richtung weg von dem Basisstreifenabschnitt
gekrümmt ist.
Die Seitenränder
von benachbarten Halteplatten begrenzen die Schlitze. Die gekrümmten, distalen Ränder von
benachbarten Halteplatten wirken so zusammen, dass sie Eingänge in die
Schlitze ausbilden. Jede der Halteplatten ist mit einem Vorsprung ausgebildet,
der bezüglich
des Schafts radial und nach außen
vorsteht.
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Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren deutlicher, von denen:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht ist, die einen üblichen
Keilanker zeigt,
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2 eine
schematische Teilschnittansicht ist, die den üblichen Keilanker von 1 zeigt,
wenn er in ein Sackloch eingetrieben ist,
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3 eine
perspektivische Explosionsansicht ist, die die erste bevorzugte
Ausführungsform eines
Keilankers gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt,
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4 eine
fragmentarische, schematische Ansicht ist, die einen Schaft gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
zeigt,
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5 eine
schematische Teilschnittansicht ist, die die erste bevorzugte Ausführungsform
zeigt, wenn sie in ein Sackloch eingetrieben ist,
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6 eine
fragmentarische, perspektivische Ansicht der ersten bevorzugten
Ausführungsform
ist, die eine Expansionshülse
davon zeigt, wenn diese in einem Expansionszustand ist, und
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7 eine
perspektivische Explosionsansicht ist, die die zweite bevorzugte
Ausführungsform eines
Keilankers gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Bezugnehmend
auf die 3 und 4 ist die
erste bevorzugte Ausführungsform
eines Keilankers 3 gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt, die einen Schaft 31, eine rohrförmige Expansionshülse 32,
eine Befestigungsmutter 33 und eine Unterlegscheibe 34 aufweist.
Der Schaft 31 hat einen Gewindeabschnitt 311,
einen Halsabschnitt 312, der sich von dem einen Ende des
Gewindeabschnitts 311 nach vorne und koaxial erstreckt
und der einen Durchmesser aufweist, der kleiner als jener des Gewindeabschnitts 311 ist,
und einen Expansionsabschnitt 313, der sich von dem einen
Ende des Halsabschnitts 312 nach vorne und koaxial erstreckt
und der einen Querschnitt aufweist, der allmählich entlang der Achse des
Schafts 31 in Richtung zum Gewindeabschnitt 311 hin
abnimmt. Die Expansionshülse 32 ist
kürzer
als der Schaft 31 und ist auf dem Halsabschnitt 312 aufgeschoben.
Die Unterlegscheibe 34 ist auf den Schaft 31 aufgeschoben,
und die Befestigungsmutter 33 ist mit dem Gewindeabschnitt 311 in
Eingriff.
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Bei
dieser Ausführungsform
hat der Expansionsabschnitt 313 eine kegelstumpfförmige Konfiguration
und hat einen größten Durchmesser,
der gleich jenem des Gewindeabschnitts 311 ist. Der Expansionsabschnitt 313 hat
eine Oberfläche,
die bezüglich der
Achse des Schafts 31 einen Winkel (α) von größer als 8° bildet. Bevorzugt ist der Winkel
(α) zwischen
10° und
22,5°. Bevorzugter
ist der Winkel (α) zwischen
10° und
15°. Bei
der ersten bevorzugten Ausführungsform
ist der Winkel (α)
10°. Der
Expansionsabschnitt 313 ist ferner mit einer Mehrzahl von Längsrippen 314 ausgebildet,
die radial und nach außen
vorstehen, die sich entlang der Achse des Schafts 31 erstrecken
und die im Winkelabstand voneinander angeordnet sind. Der Schaft 31 weist
ferner einen Stoppabschnitt 315 auf, der sich von dem einem
Ende des Expansionsabschnitts 313 nach vorne und koaxial
erstreckt und der einen Durchmesser aufweist, der gleich jenem des
Gewindeabschnitts 311 ist.
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Die
Expansionshülse 32 ist
mit einer Mehrzahl von sich axial erstreckenden Schlitzen 322 ausgebildet
zum Aufnehmen der Längsrippen 314 am Expansionsabschnitt 313,
wenn der letztere sich in die Expansionshülse 32 hinein erstreckt.
Die Schlitze 322 konfigurieren die Expansionshülse 32 mit
einem ringförmigen
Basisstreifenabschnitt 320 und mehr als zwei Halteplatten 323,
die jeweils einen mit dem Basisstreifenabschnitt verbundenen Basisrand,
ein Paar von parallelen Seitenrändern 325 und
einen gekrümmten,
distalen Rand 326 aufweisen, der die Seitenränder 325 miteinander
verbindet und der nach vorne in eine Richtung weg vom Basisstreifenabschnitt 320 gekrümmt ist.
Die Seitenränder 325 von benachbarten
Halteplatten 322 begrenzen die Schlitze 322. Die
gekrümmten,
distalen Ränder 326 von benachbarten
Halteplatten 322 wirken so zusammen, dass sie Eingänge 324 in
die jeweiligen Schlitze 322 ausbilden. Jede der Halteplatten 322 ist
mit einem Vorsprung 321 ausgebildet, der bezüglich des Schafts 31 radial
und nach außen
hin vorsteht. Jede der Längsrippen 314 ist
mit einem der Schlitze in Eingriff bringbar, wenn der Expansionsabschnitt
sich in die Expansionshülse
hinein erstreckt.
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Unter
zusätzlicher
Bezugnahme auf 5 wird bei Verwendung beim Montieren
eines Haltewinkels 30 an einer Wand 4 anfangs
ein Sackloch 40 in die Wand 4 gebohrt, welches
einen Durchmesser hat, der dem Außendurchmesser des Schafts 31 entspricht,
wenn die Expansionshülse 32 übergeschoben
ist. Danach wird der Schaft 31, an dem die Expansionshülse 32 angeordnet
ist, unter Verwendung eines Werkzeugs, wie beispielsweise eines
Hammers, in das Sackloch 40 eingetrieben. Angesichts des
Stoppabschnitts 315 kann ein Wackeln des Schafts 31 in
dem Sackloch 40 gehemmt werden. Unter Verwendung eines
Schraubenschlüssels
zum Drehen der Befestigungsmutter 33 relativ zum Schaft 31 wird
ein Drehmoment generiert, so dass eine Kraft erzeugt wird zum Herausbewegen
des Schafts 31 aus dem Sackloch 40. Zu diesem
Zeitpunkt wird eine Bewegung des Schafts 31 bewirken, dass
die Vorsprünge 321 an
den Halteplatten 322 mit der Fläche des Sacklochs 40 in
Eingriff kommen. Unter zusätzlicher
Bezugnahme auf 6 wird ferner, während sich
ein zunehmender Durchmesser des Expansionsabschnitts 313 in
die Expansionshülse 32 hinein erstreckt,
die Expansionshülse 313 in
Anbetracht der gekrümmten,
distalen Ränder
der Halteplatten 322 zum Expansionsabschnitt 313 so
relativ geführt,
dass die Längsrippen 314 in
den Schlitzen 322 zum Eingriff kommen. Eine Drehung der
Expansionshülse 32 relativ
zum Expansionsabschnitt 313 als solche kann gehemmt werden,
wohingegen die Halteplatten 322 von dem Expansionsabschnitt 313 so
gedrückt
werden, dass sie in einer radialen Auswärtsrichtung zum in Eingriff
gelangen mit der Fläche
des Sacklochs 40 expandieren. In Anbetracht des größeren Winkels, der
von der Oberfläche
des Expansionsabschnitts 313 in Bezug auf die Achse des
Schafts 31 gebildet wird, und in Anbetracht der kürzeren Bogenlängen der
größeren Anzahl
von Halteplatten 322, die die Expansionshülse 32 formen,
kann eine Expansion der Halteplatten auch schnell erreicht werden.
Danach werden die Befestigungsmutter 33 und die Unterlegscheibe 34 vom
Schaft 31 entfernt und der Haltewinkel 30 wird
auf dem Schaft 31 angeordnet. Die Befestigungsmutter 33 und
die Unterlegscheibe 34 werden wieder auf dem Schaft 31 vorgesehen,
um den Haltewinkel 30 fest gegen die Wand 4 zu
klemmen.
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Bezugnehmend
auf 7 ist die zweite bevorzugte Ausführungsform
eines Keilankers 5 gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt und weist gleichfalls einen Schaft 51,
eine rohrförmige
Expansionshülse 52,
eine Befestigungsmutter 53 und eine Unterlegscheibe 54 auf.
Der Schaft 51 weist einen Gewindeabschnitt 511,
einen Halsabschnitt 512, einen Expansionsabschnitt 513 und
einen Stoppabschnitt 515 auf. Die rohrförmige Expansionshülse 52 ist
mit Schlitzen 522, einem ringförmigen Basisstreifenabschnitt 520 und
mehr als zwei Halteplatten 523 ausgebildet. Jede Halteplatte 523 hat
parallele Seitenränder 525,
einen gekrümmten,
distalen Rand 526 und einen Vorsprung 521. Jedoch
hat im Gegensatz zur vorhergehenden Ausführungsform der Expansionsabschnitt 513 einen
polygonalen Querschnitt und die Längsrippen 514 sind
an angrenzenden Rändern von
benachbarten Seiten des Expansionsabschnitts 513 ausgebildet.
Ferner ist der Basisstreifen 520 der Expansionshülse 52 mit
einer Mehrzahl von Zahnvorsprüngen 54 ausgebildet,
von denen jeder bezüglich des
Schafts 51 radial und nach außen vorsteht und sich in Richtung
zu den Halteplatten 523 hin verjüngt.
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Einige
der Vorteile, die mit dem Keilanker 3, 5 gemäß dieser
Erfindung zusammenhängen,
sind wie folgt:
- 1. Die Oberfläche des
Expansionsabschnitts 313, 513 des Schafts 31, 51 des
Keilankers 3, 5 ist mit Längsrippen 314, 514 ausgebildet,
und die Expansionshülse 32, 52 ist
mit einer Mehrzahl von Halteplatten 323, 523 ausgebildet,
die mit Vorsprüngen 321, 521 ausgebildet
sind und die Schlitze 322, 522 begrenzen zum Aufnehmen
der Längsrippen 314, 514.
Wenn die Verriegelungsschraube 33, 53 gedreht
wird, wird sich der Expansionsabschnitt 313, 513,
da der Schaft 31, 51 fest im Sackloch 40 angeordnet
ist, in die Expansionshülse 32, 52 hineinerstrecken,
so dass die Längsrippen 314, 514 in
den Schlitzen 322 angeordnet werden und ein Drehen der
Expansionshülse 32, 52 mit
dem Schaft 31 verhindert wird, wodurch ein exaktes Expandieren
der Halteplatten 321, 521 gewährleistet wird.
- 2. Die Expansionshülse 32, 52 weist
mehr als zwei miteinander verbundene Halteplatten 323, 523 auf,
die den Schaft 31 umschließen. Da die Bogenlängen der
Halteplatten 323, 523 relativ kurz sind, sind
die Halteplatten 323, 523 weniger steif. Außerdem ist,
da die Oberfläche
des Expansionsabschnitts 313, 513 mit einem Winkel
ausgebildet ist, der in Bezug auf die Achse des Schafts 31, 51 größer als
8° ist,
eine kürzere
von dem Schaft 31, 51 zum Expandieren der Halteplatten 323, 523 zurückzulegende
Distanz erforderlich. Daher nimmt der Keilanker 3, 5 gemäß dieser
Erfindung zum Befestigen an der Wand 4 einen relativ kurzen
Zeitraum in Anspruch.
- 3. Da ein relativ kurzer Expansionsabschnitt 313, 513 benötigt wird,
um die Halteplatten 323, 523 zu expandieren, weist
der Schaft 31, 51 des Keilankers 3, 5 einen
geringeren Materialbedarf im Vergleich zum zuvor beschriebenen, üblichen
Keilanker 1 auf und führt
daher zu geringeren Kosten. Ferner steht in Folge der kürzeren,
von dem Schaft 31, 51 beim Expandieren der Halteplatten 323, 523 zurückzulegenden
Distanz ein kürzerer Abschnitt
des Schafts 31, 51 von der Wand 4 vor. Der
kürzere,
vorstehende Abschnitt des Schafts 31, 51 kann
nachfolgende Vorgänge
eines Haltewinkelmontierens und eines Haltewinkelfestklemmens erleichtern.