DE9319680U1 - Befestigungselement - Google Patents

Description

"TOGE-DÜBEL" A. Gerhard GmbH, Illesheimer Straße 10, 90431 Nürnberg

Befestigungselement

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Befestigungselemente, die in der Praxis als Deckennägel bezeichnet werden, sind beispielsweise aus der DE 29 05 337 C, der EP 0 283 720 B und der DE 29 13 090 C bekannt. Der Klemmkeil ist hierbei in der Regel etwa bis zur bündigen Lage mit dem Flansch in ein Bohrloch eintreibbar, so daß das freie Ende des Klemmkeils nicht oder nicht nennenswert über den Flansch vorsteht. Außer ihrem einfachen Aufbau haben diese Deckennägel den Vorteil, daß sie nachspreizen, d.h. wenn sie sich etwas setzen, verschiebt sich der Klemmkeil weiter in Spreizrichtung gegenüber dem Ankerbolzen, so daß das Befestigungselement selber wieder festsitzt. Sie werden ausschließlich in der Weise verwendet, daß das an einer Decke zu befestigende Teil zwischen der Decke und dem Flansch eingespannt wird. Diese Beschränkung in der Möglichkeit, an einer Decke oder einer Wand zu befestigende Teile anzuordnen, ist unbefriedigend.

Der Erfmdung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß es vielseitiger anwendbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Auf den Gewindering kann eine Mutter, eine Hutmutter oder eine Gewindehülse oder ein anderes mit einem Innengewinde versehenes Teil nach dem Befestigen des Befestigungselementes an einer Decke, einer Mauer od.dgl. lösbar befestigt werden. Der Gewindering kann bei ansonsten vollkommen unverändertem Befestigungselement wahlweise, wenn auch in der industriellen Fertigung angebracht werden,

ohne daß das Befestigungselement selber in irgendeiner Form angepaßt werden muß. Durch die besonderen Maßnahmen wird erreicht, daß der Gewindering einerseits sehr kurz kann, also nur wenig von der wirksamen Länge des Befestigungselementes verbraucht, andererseits aber eine genügende Zahl von Gewindegängen zu einer zuverlässigen Befestigung einer Mutter od.dgl. aufweist. Zahlreiche weitere zum Teil erfinderische Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausfühmngsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 ein Befestigungselement in ungespreiztem Zustand in Längs-Seiten-Ansicht entsprechend dem Sichtpfeil I in Fig. 2,

Fig. 2 das Befestigungselement nach Fig. 1 in Längs-Drauf-Ansicht entsprechend dem Sichtpfeil II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Längs-Seiten-Ansicht eines Befestigungselementes in gespreiztem Zustand.

Das in der Zeichnung dargestellte Befestigungselement weist einen Ankerbolzen 1 und einen Klemmkeil 2 auf. Der Ankerbolzen 1 besteht in seinem Grundaufbau aus einem massiven Teil-Kreis-Zylinder mit einer Mittel-Längs-Achse 3, die der Einfachheit halber auch als Mittel-Längs-Achse 3 des gesamten Befestigungselementes bezeichnet wird. Der Ankerbolzen 1 weist an seinem hinteren Ende 4 einen ringförmigen, radial deutlich nach außen vorstehenden Flansch 5 auf, der einstückig mit dem Ankerbolzen 1, beispielsweise durch entsprechende Verformung, ausgebildet ist. Vom hinteren Ende 4 des Ankerbolzens 1 verläuft über etwa die Hälfte bis zwei Drittel seiner Gesamtlänge L eine Fläche 6 parallel zur Achse 3, und zwar in deren Nähe, so daß sich die Zylinderfläche 7 des Ankerbolzens 1 in diesem Bereich nur über etwa 190 bis 200° Umfangswinkel erstreckt. Im vorderen Bereich 8 des Ankerbolzens 1 erstreckt sich - ausgehend von der Fläche 6 - eine Keilfläche 9, die also vom vorderen Ende 10 des Ankerbolzens 1 zur Achse 3 hin geneigt ist. Am vorderen Ende 10 nähert sich der Querschnitt des Ankerbolzens 1 wieder einem - allerdings noch nicht

vollständigen - Kreisprofil, wie Fig. 2 zu entnehmen ist. Die Keilfläche 9 und die Fläche 6 sind eben, müssen dies aber nicht sein.

Der Klemmkeil 2 wird ebenfalls durch einen Teil-Kreis-Zylinder gebildet. Der Durchmesser seines zugeordneten Zylinders ist aber geringfügig kleiner als der des Ankerbolzens 1, wie sich aus Fig. 2 ergibt. Seine Außenfläche 11 ist also ebenfalls eine Teil-Zylinder-Fläche, deren Mantellinien also - gleichermaßen wie bei der durch die Zylinderfläche 7 gebildeten Außenfläche des Ankerbolzens 1 - parallel zueinander verlaufen. Der Klemmkeil 2 weist eine Anlagefläche 12 auf, die der Fläche 6 des Ankerbolzens 1 angepaßt ist. Diese Anlagefläche 12 erstreckt sich vom hinteren Ende 13 des Klemmkeils 2 in ungespreiztem Zustand des Befestigungselementes bis zum Übergang von der Fläche 6 in die Keilfläche 9 des Ankerbolzens 1. Im vorderen Bereich 14 des Klemmkeils 2 schließt sich an die Anlagefläche 12 eine Spreizfläche 15 an, die in ungespreiztem Zustand des Befestigungselementes zumindest teilweise an der Keilfläche 9 des Ankerbolzens 1 anliegt. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, steht das hintere Ende 13 des Klemtnkeils 2 in ungespreiztem Zustand des Befestigungselementes nach hinten um einen maximalen Einschlagbereich 16 über den Flansch 5 vor. Das vordere Ende 17 des Klemmkeils 2 liegt hierbei hinter dem vorderen Ende 10 des Ankerbolzens 1; die Länge 1 des Klemmkeils 2 ist aber etwas größer als die Gesamtlänge L des Ankerbolzens 1. Aus dem Vorstehenden ergibt sich auch, daß die Länge der Spreizfläche 15 kleiner ist als die Länge der Keilfläche 9 jeweils in Richtung der Achse 3, während die Länge der Anlagefläche 12 deutlich größer ist als die Länge der Fläche 6, auch hier jeweils in Richtung der Achse 3 gesehen.

Der Klemmkeil 2 hat in dem Abschnitt vor der Spreizfläche 15 eine Stauchzone 18, wie sie aus der DE 29 05 337 C bekannt ist.

Der Flansch 5 weist eine Durchgangs-Aussparung 19 für den Klemmkeil 2 auf. Diese Aussparung 19 weist gleichermaßen wie der Klemmkeil 2 einen Teil-Kreis-Querschnitt auf, dessen Radius aber etwas größer ist als der des Klemmkeils 2, so daß dessen Außenfläche 11 ein Spiel 20 von 0,2 bis 0,4 mm zur Aussparung 19 hat. Der Klemmkeil 2 weist in dem in ungespreiztem Zustand des Befestigungselements innerhalb des Flansches 5

befindlichen Bereich zwei Vorsprünge 21 auf, die von der Anlagefläche 12 her ausgeformt sind, wodurch zwischen diesen Vorsprüngen 21 und der Anlagefläche 12 kleine Ausnehmungen 22 gebildet sind. Diese Vorsprünge haben in Richtung der Achse 3 eine etwas größere Länge als der Dicke des Flansches 5 entspricht. In unmontiertem Zustand des Klemmkeils 2 haben diese Vorsprünge 21 ein geringes Übermaß gegenüber der Querschnittsumrandung der Aussparung 19, so daß sie beim Einführen des Klemmkeils 2 vom hinteren Ende 4 des Ankerbolzens 1 in die Aussparung 19 geringfügig verformt werden, wodurch der Klemmkeil 2 sehr fest mit dem Ankerbolzen 1 in Achsrichtung verbunden wird. Die Vorsprünge 21 liegen aber nur gegen einen kleinen Bereich der Aussparung 19 an, während der größte Teil der Außenfläche 11 des Klemmkeils 2 gegenüber der Aussparung 19 freiliegt. Insofern ist die erwähnte Verformung der Vorsprünge 21 beim Eindrücken des Klemmkeils 2 in den Flansch 5 des Ankerbolzens 1 auch bei deutlichen Toleranzen in den Abmaßen von Ankerbolzen 1 mit Flansch 5 einerseits und Klemmkeil 2 mit Vorsprüngen 21 andererseits möglich. Soweit es bisher beschrieben ist, ist das Befestigungselement aus der EP 0 283 720 Bl (entsprechend US-PS 4 892 450) bekannt.

Auf dem Ankerbolzen ist ein Gewindering 23 angeordnet, der eine in seinem Durchmesser dem Flansch 5 angepaßte Ausnehmung 24 aufweist, so daß der Flansch 5 auf seiner dem vorderen Bereich des Ankerbolzens 1 zugewandten Seite teilweise von dem Gewindering 23 überdeckt wird, dessen Außendurchmesser größer ist als der des Flansches 5. Der Gewindering 23 weist eine Bohrung 25 auf, deren Durchmesser mit einer solchen Toleranz dem Durchmesser des Ankerbolzens 1 entspricht, daß der Gewindering 23 mit Preßsitz, also kraftschlüssig und gegenüber dem Ankerbolzen 1 undrehbar auf diesem sitzt, wobei der Gewindering 23 im Bereich seiner Ausnehmung 24 gegen den Flansch 5 anliegt. Der Gewindering 23 ist mit einem Außengewinde 26 versehen, bei dem es sich um ein Feingewinde mit sehr geringer Steigung, von beispielsweise 1 mm handelt, so daß auch bei einer bezogen auf die Gesamtlänge L des Ankerbolzens 1 geringen Erstreckung h des Gewinderings 23 in Richtung der Achse 3 eine ausreichende Zahl von Gewindegängen, beispielsweise fünf Gewindegänge, auf dem Gewindering 23 untergebracht sind. Aufgrund der geschilderten Abmaße des Durchmessers der Bohrung 25 im Gewindering 23 liegt der Klemmkeil 2 nicht gegen die Begrenzungswand der Bohrung 25 an.

Die Montage eines solchen Befestigungselementes geht wie folgt vonstatten, wobei darauf hingewiesen sei, daß derartige Befestigungselemente bevorzugt als sogenannte Deckennägel, also zum Befestigen von Lasten an Beton-Decken, eingesetzt werden.

In eine Decke 27 wird ein Bohrloch 28 eingebracht, dessen Durchmesser geringfügig größer ist als der Durchmesser des Ankerbolzens 1. Dann wird das in den Fig. 1 und 2 dargestellte ungespreizte Befestigungselement in das Bohrloch 28 eingeschoben, wobei das vordere Ende 10 des Ankerbolzens 1 zuerst eingeführt wird. Das Einschieben wird beendet, wenn der Gewindering 23 gegen die Decke 27 gedrückt ist. Dann wird durch Hammerschläge auf das hintere Ende 13 des Klemmkeils 2 dieser in das Bohrloch 28 eingetrieben, ohne daß die Lage des Ankerbolzens 1 in Richtung der Achse 3 sich ändert. Durch die Verschiebung der Spreizfläche 15 auf der Keilfläche 9 wird zumindest der vordere Bereich 14 des Klemmkeils 2 radial zum Ankerbolzen 1 verschoben, wodurch der Gesamtquerschnitt des Befestigungselementes sich in seinem vorderen Bereich vergrößert. Durch dieses Spreizen erfolgt eine Verkeilung von Ankerbolzen 1 und Klemmkeü im Bohrloch 28. Je nach Härte des Materials der Decke 27 und nach Übermaß des Bohrlochs 28 gegenüber dem Befestigungselement wird der Klemmkeil 2 unterschiedlich tief eingetrieben. Da er in seinem vorderen Bereich 14 und insbesondere an seinem vorderen Ende 17 sehr schlank ist, und da normalerweise das vordere Ende 10 des Ankerbolzens 1 nicht bis zum Bohrlochgrund 29 reicht, kann in der Regel der Klemmkeil 2 so weit eingetrieben werden, bis sein hinteres Ende 13 bündig mit dem Flansch 5 liegt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.

Da die Vorsprünge 21 sich in den beiden Übergangsbereichen zwischen Anlagefläche 12 und Außenfläche 11 befinden, kommt die zwischen den Vorsprüngen 21 befindliche Außenfläche 11 des Klemmkeils 2 auch bereits zu Beginn des Spreizvorganges nicht in Berührung mit dem Flansch 5 im Bereich der Aussparung 19, da das Spiel 20 größer ist, als das Abheben des Klemmkeils 2 im Bereich des Flansches 5 aufgrund der Verschiebung der Spreizfläche 15 auf der Keilfläche 9. Wenn das Eintreiben des Klemmkeils 2 zu etwa einem Drittel erfolgt ist, kommen die Vorsprünge 21 ohnehin außer Eingriff mit dem Flansch 5 und anschließend dem Gewindering 23, so daß hier insgesamt die Außenfläche 11 des Klemmkeils 2 nicht mehr

mit dem Flansch 5 bzw. dem Gewindering 23 in Berührung kommt. Der Kiemmkeil 2 kann sich vielmehr selber seinen Weg in dem Bohrloch 28 suchen, und zwar entsprechend dessen Verlauf und entsprechend lokalen Unterschieden in der Härte des Materials der Decke 27. Anstelle der Decke 27 kann ein solches Befestigungselement selbstverständlich auch in Wänden aus Beton oder hartem Mauerwerk verwendet werden.

Wie Fig. 3 entnehmbar ist, liegt der Gewindering 23 nach der Montage des Befestigungselementes gegen die Decke 27 an. Nunmehr kann eine Hut-Mutter 30 mit einem Innengewinde 31, das dem Außengewinde 26 des Gewinderings 23 entspricht, auf den Gewindering 23 aufgeschraubt werden. Diese Hut-Mutter 30 weist konzentrisch zur Achse 3 eine Gewindebohrung 32 auf, in die ein mit einem angepaßten Außengewinde versehenes Teil eingeschraubt werden soll, das zur Abhängung irgendeines Gegenstandes dient. Die Hut-Mutter 30 weist auf ihrer Außenfläche Schlüsselflächen 33 auf, so daß sie fest auf den Gewindering 23 aufgeschraubt werden kann, bis ihre Innen-Stirnseite 34 gegen den Flansch 5 verspannt ist. Der Außenrand 35 der Hut-Mutter 30 im Bereich des Innengewindes 31 springt gegenüber der benachbarten Stirnseite 36 des Gewinderings 23, mit der dieser gegen die Decke 27 anliegt, leicht zurück, d.h. die Hut-Mutter 30 hat auch in festgeschraubtem Zustand etwas Luft 37 gegenüber der Decke 27. Anstelle der Hut-Mutter 30 kann selbstverständlich jedes andere geeignete Teil eingesetzt werden, das auf den Gewindering 23 zur Befestigung an der Decke 27 aufgeschraubt werden kann.

Claims (10)

Ansprüche

1. Befestigungselement, bestehend aus einem Ankerbolzen (1) und einem Klemmkeil (2), wobei am hinteren Ende (4) des Ankerbolzens (1) ein Flansch (5) mit einer Durchgangs-Aussparung (19) für den Klemmkeil (2) vorgesehen ist, wobei der Ankerbolzen (1) und der Klemmkeil (2) mit zusammenwirkenden Flächen versehen sind, die bei einer Verschiebung des Klemmkeils (2) in Richtung zu dem vom Flansch (5) entfernten vorderen Ende (10) des Ankerbolzens (1) eine Verspreizung von Ankerbolzen (1) und Klemmkeil (2) zueinander bewirken und wobei der Klemmkeil (2) in ungespreiztem Zustand in der Aussparung (19) des Flansches (5) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet daß auf dem Ankerbolzen (1) ein Gewindering (23) mit einem Außengewinde (26) gegenüber dem Ankerbolzen (1) drehfest angebracht ist, der gegen die dem vorderen Ende (10) des Ankerbolzens (1) vordere Stirnseite des Flansches (5) anliegt.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (26) ein Feingewinde geringer Steigung ist.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (26) drei bis sieben, insbesondere fünf Gewindegänge aufweist.

4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindering (23) eine den Flansch (5) zumindest teilweise aufnehmende stirnseitige Ausnehmung (24) aufweist.

5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindering (23) kraftschlüssig auf dem Ankerbolzen (1) befestigt ist.

6. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkeil (2) gegenüber der Bohrung (25) des Gewinderings (23) Spiel aufweist.

7. Befestigungselement nach einem der Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Innengewinde-Teil (Hut-Mutter 30) mit einem dem

Außengewinde (26) des Gewinderings (23) entsprechenden Innengewinde (31) auf den Gewindering (23) aufschraubbar ist.

8. Befestigungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde-Teil (Hut-Mutter 30) mit einer Innen-Stirnseite (34) gegen den Flansch (5) schraubbar ist, wobei die dem vorderen Ende (10) des Ankerbolzens (1) zugewandte Stirnseite (36) des Gewinderings (23) zumindest geringfügig über den benachbarten Außenrand (35) des Innengewinde-Teils (Hut-Mutter 30) übersteht.

9. Befestigungselement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde-Teil (Hut-Mutter 30) mit mindestens zwei Schlüsselflächen (33) versehen ist.

10. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde-Teil (Hut-Mutter 30) mit einer Gewindebohrung (32) versehen ist.