WO2021197897A1 - Undercut anchor and method for anchoring same - Google Patents

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WO2021197897A1
WO2021197897A1 PCT/EP2021/057266 EP2021057266W WO2021197897A1 WO 2021197897 A1 WO2021197897 A1 WO 2021197897A1 EP 2021057266 W EP2021057266 W EP 2021057266W WO 2021197897 A1 WO2021197897 A1 WO 2021197897A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
expansion
slots
weld
expansion sleeve
undercut
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/057266
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lars Freudigmann
Jonas WÄLDER
Benjamin Echle
Janina Becker
Sebastian Schilling
Original Assignee
Fischerwerke Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fischerwerke Gmbh & Co. Kg filed Critical Fischerwerke Gmbh & Co. Kg
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/002—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose self-cutting
    • F16B13/004—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose self-cutting with a drilling sleeve driven against a tapered or spherical plug

Definitions

  • the invention relates to an undercut anchor with the features of the preamble of claim 1 and a method for anchoring it with the features of the preamble of claim 10.
  • Patent EP 0 818 630 B1 discloses an undercut anchor with a conically widening expansion body at a front end of a shaft and with an expansion sleeve which is arranged axially displaceably on the shaft.
  • the expansion sleeve has longitudinal slots which are open at a front end facing the expansion body. Expanding tabs are formed on the expansion sleeve through the longitudinal slots, which are pressed apart when pushed onto the expansion body, that is to say are spread open.
  • the expansion tabs At the front end of the expansion sleeve, the expansion tabs have spot welds and / or welded-on pieces of spring steel as hardened projections which form cutting edges. In a cylindrical anchor hole, the cutting edges generate a conical undercut on a circumference of the anchor hole through a rotary drive of the expansion sleeve when pushed onto the expansion body.
  • the object of the invention is to propose an undercut anchor of the type explained above with blades produced in a different manner and a method for anchoring it.
  • the undercut anchor according to the invention has an expansion body and an expansion sleeve with slots, which are arranged at a front end of the expansion sleeve and formed by the expansion tabs at the front end of the expansion sleeve.
  • the slots can be open in the radial direction and towards the front. “Front end” means the end with which the undercut anchor, the expansion sleeve or the respective part is introduced into a borehole as planned.
  • the slots can be axially parallel or at an angle to an axial direction, for example helical, undulating, zigzag or otherwise.
  • the slots extend over a limited piece of a length of the expansion sleeve and subdivide the expansion sleeve at the front end into the expansion tabs, which can be pushed onto the expansion body, whereby the expansion tabs are pushed apart radially to a longitudinal axis of the undercut anchor, that is, are expanded.
  • the expansion body has a shape that causes the expansion tabs to expand when they are pushed onto the expansion body.
  • the expansion body widens towards its front end radially to the longitudinal axis and is in particular rotationally symmetrical to the longitudinal axis of the undercut anchor.
  • the expansion body has a conical shape or a conical section.
  • the expansion sleeve has a weld, which runs in particular in the circumferential direction and is in particular arranged around the circumference.
  • “Welding” means an application of material by welding. Originally, that is to say after it has been applied, the weld bridges the slots and closes the slots in the area of the weld, at least in the radial direction. After the weld has been originally applied, the weld is interrupted at the slots.
  • the method for producing the undercut anchor according to the invention thus provides that a weld is applied to the expansion sleeve and this weld is then interrupted at the slots, which can also be understood as separating.
  • the slots can be made before or after the welding process is separated.
  • Cutting edges are formed by interruptions in the weld at the slots.
  • the cutting edges are formed, for example, by fracture surfaces or separating surfaces of the weld, which originally bridged the slots, on the slots, or by edges at transitions of the fracture surfaces or separating surfaces to an outer or peripheral surface of the weld.
  • the invention provides that the weld initially bridges the slots and the cutting edges are formed by breaking or otherwise severing the weld at the slots.
  • the cutting edges can (also) be formed at other points of the weld.
  • the weld is preferably arranged at the front end of the expansion sleeve, which is at the same time a front end of the expansion tabs and the slots.
  • the weld-on bridges the ends of the slots that are open to the front thus originally closed by the welding in the radial and / or axial direction.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the weld is a build-up weld, that is, the application of only one welding filler material.
  • the filler metal is, for example, a wire or a powder and, after welding, has sufficient hardness for the undercut to be produced once in the anchor hole.
  • the welding filler material can already have the hardness before welding and / or be hardened by heating during welding and subsequent cooling.
  • One embodiment of the invention provides that the weld has a Rockwell hardness of at least 60 HRC, at least in the area of the cutting edges.
  • the weld contains abrasive grains.
  • Abrasive grains are welded to the front end of the expansion tabs with a filler metal, the filler metal forming a binding agent for the abrasive grains in which the abrasive grains are embedded or which connects the abrasive grains to the expansion tabs of the expansion sleeve.
  • abrasive grains and the like made of, for example, hard metal, possibly also made of diamonds, quartz or corundum, with great hardness and high wear resistance, can be attached to the front ends of the expansion tabs.
  • the filler metal can have a lower hardness.
  • a slip ring to be welded onto the expansion sleeve as a weld, which bridges the slots and which is cut through at the slots after welding.
  • the slip ring is a separate part that is welded onto the expansion sleeve.
  • the slip ring is welded onto the expansion tabs in such a way that it originally bridges the open ends of the slots of the expansion sleeve and is interrupted after welding to form the cutting edges at the slots.
  • the slip ring is preferably designed like a grinding wheel with grinding bodies embedded in a binding agent, but ring-shaped instead of disk-shaped.
  • the binder is sufficiently temperature-resistant for welding and it can be welded.
  • the binding agent of the slip ring is a metal.
  • One embodiment of the invention provides that a cutting ring is welded onto the expansion sleeve as a weld, which bridges the slots and which is hardened after welding and cut through at the slots. Again, the cutting ring is a separate part that becomes a welded-on part when it is welded on.
  • the welding is carried out in particular by laser welding or by resistance welding or wire welding. Hardening can take place before or after severing. Hardening takes place, for example, as induction, laser or electron beam hardening.
  • the cutting ring is designed in particular as a stamped part. This enables in particular the formation of tooth-like projections for the formation of cutting edges at other points of the weld than the points at which the cutting ring is severed after being welded on, that is to say is interrupted. Also, predetermined breaking points can be provided if the cutting ring, as will be explained below, is not to be broken until the expansion tabs are spread open. Furthermore, the invention proposes that the cutting ring is designed as a stamped and bent part, that is to say, for example, as a flat ring from which tooth-like projections protrude obliquely in the axial direction.
  • the invention proposes that a cutting ring is welded onto the expansion sleeve as a weld, which bridges the slots and which is hardened before welding and cut through at the slots after welding.
  • the cutting ring is preferably designed as a stamped part and has, in particular, tooth-like projections.
  • the cutting ring is preferably hardened by case hardening.
  • the invention proposes that the end faces of the cutting ring are covered during carburizing, so that only the radially outer areas are carburized and thereby subsequently hardened, while the radially inner areas remain tougher. In addition, no carbon remains in these areas, which could interfere with the subsequent welding, for example by generating stresses.
  • the end faces can be covered by connecting several cutting rings on a rod to form a stack.
  • the case hardening is preferably followed by inductive hardening.
  • the stack can again be used by successively heating, quenching and, if necessary, tempering it by means of advance hardening.
  • the weld is preferably located outside of an inner jacket surface of the expansion straps, so that it does not come into contact with the expansion body and does not prevent the expansion straps from being pushed onto the expansion body. This avoids (cold) welding of the weld to the expansion body.
  • the inner circumferential surfaces of the expansion tabs are their inner circumferential surfaces or have the inner circumferential surfaces of the expansion tabs as partial surfaces that are connected without discontinuity by imaginary surfaces across the slots. It is essential for this embodiment of the invention that the weld is arranged in such a way that it does not come into contact with the expansion body when the expansion tabs are pushed onto the expansion body.
  • the circumferential weld which originally bridged the slots of the expansion sleeve, can be broken after welding at the slots and thus interrupted, for example by a relative movement of the expansion tabs to one another by spreading the expansion tabs, or by slitting before the expansion, for example by means of grinding or laser cutting.
  • Another possibility is to interrupt the welding in one operation during the production of the slots by making the slots through the welding in the expansion sleeve.
  • the slots can be produced, for example, by grinding or laser cutting or in some other way.
  • one embodiment of the invention provides a form-fit coupling on the expansion sleeve for a rotary drive of the expansion sleeve by means of a form-fit connection.
  • the form-fit coupling can, for example, have rectangular or sawtooth-shaped recesses in a rear end of the expansion sleeve, into which a complementary counterpart can be brought into engagement in the manner of a form-fit coupling for the rotary drive.
  • the method according to the invention for anchoring the undercut anchor explained above provides that the undercut anchor is introduced into a particularly cylindrical anchor hole in an anchor base made of, for example, concrete, stone, masonry or the like.
  • the expansion sleeve is driven to rotate and shifted in the direction of the expansion body so that the expansion tabs are pushed onto the expansion body.
  • the expansion body presses the expansion tabs apart, which can be interpreted as the expansion of the expansion tabs.
  • the weld originally bridging the slots has not been interrupted beforehand at the slots, it breaks open when the slots are opened or is generally severed at the slots, whereby the cutting edges are formed on fracture surfaces or separating surfaces of the weld on the slots of the expansion sleeve.
  • the undercut anchor is anchored in the undercut in the anchor hole in the anchor base by form-fitting its expansion tabs.
  • the undercut anchor can also be anchored in the anchor hole by a force fit of the spreading tabs.
  • Figure 1 shows a first embodiment of an undercut anchor according to the invention in a perspective exploded view
  • FIG. 2 shows the undercut anchor from FIG. 1 in the assembled state
  • FIG. 3 shows the undercut anchor from FIG. 2 in the expanded state
  • FIG. 4 shows an expansion sleeve of a second exemplary embodiment of an undercut anchor according to the invention
  • FIG. 5 shows the undercut anchor of the second exemplary embodiment of the invention with the expansion sleeve from FIG. 4;
  • FIG. 6 shows a cutting ring of a third exemplary embodiment in a plan view;
  • FIG. 7 several cutting rings, as in the third exemplary embodiment, connected to form a stack for case hardening.
  • the undercut anchor 1 according to the invention shown in FIGS. 1 to 3 has an expansion sleeve 2 and a shaft 3 with an expansion body 4 at a front end of the shaft 3.
  • the shaft 3 is provided with a thread 5.
  • the expansion body 4 is conical; it widens towards its free end facing away from the shaft 3.
  • the expansion sleeve 2 has several slots 6 in axial planes of the expansion sleeve 2, which are initially open at a front end 8 of the expansion sleeve 2 and which extend over part of an axial length of the expansion sleeve 2.
  • the slots 6 extend over approximately 1/3 of the length of the expansion sleeve 2.
  • the slots 6 subdivide the expansion sleeve 2 into expansion tabs 7 which, in the exemplary embodiment, are cone-shaped.
  • an annular weld bead 11 which is continuous in the circumferential direction and bridges the open ends of the slots 6 at the front end 8 of the expansion sleeve 2, is applied by a weld 9, which in the exemplary embodiment is a build-up weld 10 so that the front ends of the slits 6 are temporarily closed.
  • the weld 9 could also be interrupted.
  • the build-up weld 10 consists exclusively of a welding filler material which, in the exemplary embodiment, has a Rockwell hardness of at least 60 HRC.
  • the welding filler material can already have the hardness before welding or it can be obtained by hardening, for example by heating during welding and cooling after welding. It is also possible for the welding filler material to contain abrasive grains (not shown) made of, for example, hard metal, possibly also made of corundum, quartz or diamond, for which the welding filler material forms binders for attachment to the front ends 8 of the expansion tabs 7. In this case, a lower hardness of the filler metal is sufficient.
  • the expansion sleeve 2 has two mutually opposite, rectangular recesses 13 through which a form-fit coupling 14 for a rotary drive of the expansion sleeve 2 is formed at its rear end 12.
  • the rotary drive takes place through positive locking by means of a tubular drive tool, not shown, which has rectangular projections complementary to the recesses 13 in the manner of a claw coupling, which are brought into engagement with the recesses 13 at the rear end 12 of the expansion sleeve 2 for the rotary drive.
  • the expansion sleeve 2 is or is placed on the shaft 3 or, conversely, the shaft 3 is introduced into the expansion sleeve 2, so that the front end 8 of the expansion sleeve 2 with the expansion tabs 7 and the weld 9 faces the expansion body 4 is.
  • the weld 9, which forms the annular weld bead 11, is located outside an imaginary conical surface projecting from the front end 8 of the expansion sleeve 2 on an inner circumference of the expansion tabs 7, so that the expansion body 4 does not come with the expansion tabs 7 when the expansion tabs 7 are expanded comes into contact.
  • the undercut anchor 1 is introduced into the anchor hole with the expansion body 4 first and the expansion sleeve 2 is driven to rotate and in the direction of the The expansion body 4 is displaced on the shaft 3 so that the expansion tabs 7 reach the expansion body 4, which presses the expansion tabs 7 apart radially, that is to say spreads them open.
  • the weld 9, which in the exemplary embodiment is a build-up weld 10 that forms the weld bead 11 breaks at the slots 6, so that the slots 6 at the front end 8 of the expansion sleeve 2 are open.
  • FIG. 3 shows the undercut anchor 1 with the expansion tabs 7 pushed onto the expansion body 4 and thereby expanded and the weld 9 or the weld bead 11 broken open at the slots 6
  • the outer surface of the weld bead 11 is formed by cutting edges 16 of the expansion sleeve 2, which, when the expansion sleeve 2 is rotated open during the expansion of the expansion tabs 7, separate material on the circumference of the anchor hole from the anchor base and create a conical undercut in the anchor hole, which the expanded expansion tabs 7 reach behind, so that the undercut anchor 1 is anchored in the undercut in the anchor hole in the anchor base by positive locking of the expansion tabs 7 (not shown).
  • FIG. 5 shows a modified embodiment of an undercut anchor 1 according to the invention and FIG. 4 shows its expansion sleeve 2 in an unfinished state.
  • the expansion sleeve 2 does not yet have any slots.
  • a slip ring 17 is welded onto the end face at the front end 8 of the expansion sleeve 2 and has abrasive grains made of, for example, hard metal or possibly quartz, corundum or diamond embedded in a weldable, for example metallic binder.
  • the slots 6, which can be seen in FIG. 5, are made in the expansion sleeve 2 through the slip ring 17, for example, by laser cutting.
  • the undercut anchor 1 from FIGS. 4 and 5 is designed in the same way as the undercut anchor 1 from FIGS. 1 to 3 and functions in the same way.
  • FIGS. 4 and 5 reference is also made to the explanations of FIGS. 1 to 3.
  • the slots 6 can be opened by cutting through the annular overlay weld 10 or the weld bead 11 or the overlay weld 10 or the weld bead 11 can be cut in one operation with the production of the slots 6.
  • a cutting ring with the same geometry can be used (not shown).
  • the cutting ring is a stamped part made from sheet steel with at least 0.2% carbon.
  • the cutting ring is welded on like the slip ring in the second exemplary embodiment, for example with laser welding or resistance welding. Then it is hardened inductively or by laser beam.
  • FIG. 6 shows an alternative cutting ring 19 of a third embodiment.
  • the cutting ring 19 is made of a heat-treatable and, in particular, also deformable steel, for example a 20MnB4 manufactured as a stamped and bent part. It has tooth-like projections 20 with cutting edges on the circumference, which protrude obliquely in the axial direction, that is to say out of the plane of the drawing, along a circular bending line 21.
  • FIG. 7 in which several cutting rings 19 are connected to form a stack 22.
  • the cutting rings 19 are slipped onto the shaft 23 of a screw 24 and clamped between the head 24 and a nut 26 as well as arched tension washers 27.
  • the cutting rings 19 are case-hardened, that is to say carburized, quenched and tempered, and then inductively hardened in the feed process.
  • the carbon penetrates essentially only in the area of the projections 20 and is only inductively hardened there.
  • the stack 22 is also particularly suitable for inductive feed hardening, as is known from toothed racks and the like.
  • a cutting ring 19 hardened in this way is then welded onto the unfinished expansion sleeve, in particular by laser welding or resistance welding. The cutting ring is severed, for example, by laser cutting. This allows additional cutting edges to be formed at the point of separation.
  • a galvanic aftertreatment can follow the production steps described.

Abstract

The invention proposes applying a peripheral annular weld bead (11) to a front end face of an expansion sleeve (2) of an undercut anchor (1), which weld bead fractures at slits (6) in the expansion sleeve (2) during expansion of expansion tabs (7) of the expansion sleeve (2), fracture edges forming cutting edges (16) which, as the expansion sleeve (2) is rotationally driven during the expansion of the expansion tabs (7), form a conical undercut in an anchor hole, behind which anchor hole the expanded expansion tabs (7) engage, thereby anchoring the undercut anchor (1) in the anchor hole by means of interlocking connection.

Description

Beschreibung description
Hinterschnittanker und Verfahren zu seiner Verankerung Undercut anchor and method of anchoring it
Die Erfindung betrifft einen Hinterschnittanker mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu seiner Verankerung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10. The invention relates to an undercut anchor with the features of the preamble of claim 1 and a method for anchoring it with the features of the preamble of claim 10.
Das Patent EP 0 818 630 B1 offenbart einen Hinterschnittanker mit einem sich konisch aufweitenden Spreizkörper an einem vorderen Ende eines Schafts und mit einer Spreizhülse, die axial verschiebbar auf dem Schaft angeordnet ist. Die Spreizhülse weist Längsschlitze auf, die an einem vorderen, dem Spreizkörper zugewandten Ende offen sind. Durch die Längsschlitze sind Spreizlaschen an der Spreizhülse ausgebildet, die bei einem Aufschieben auf den Spreizkörper auseinandergedrückt, das heißt aufgespreizt werden. Am vorderen Ende der Spreizhülse weisen die Spreizlaschen Schweißpunkte und/oder aufgeschweißte Federstahlstücke als gehärtete Vorsprünge auf, die Schneiden bilden. In einem zylindrischen Ankerloch erzeugen die Schneiden durch einen Drehantrieb der Spreizhülse beim Aufschieben auf den Spreizkörper eine konische Hinterschneidung an einem Umfang des Ankerlochs, die die aufgespreizten Spreizlaschen hintergreifen, wodurch der Hinterschnittanker im Ankerloch verankert ist.Patent EP 0 818 630 B1 discloses an undercut anchor with a conically widening expansion body at a front end of a shaft and with an expansion sleeve which is arranged axially displaceably on the shaft. The expansion sleeve has longitudinal slots which are open at a front end facing the expansion body. Expanding tabs are formed on the expansion sleeve through the longitudinal slots, which are pressed apart when pushed onto the expansion body, that is to say are spread open. At the front end of the expansion sleeve, the expansion tabs have spot welds and / or welded-on pieces of spring steel as hardened projections which form cutting edges. In a cylindrical anchor hole, the cutting edges generate a conical undercut on a circumference of the anchor hole through a rotary drive of the expansion sleeve when pushed onto the expansion body.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Hinterschnittanker der vorstehend erläuterten Art mit in anderer Weise hergestellten Schneiden und ein Verfahren zu seiner Verankerung vorzuschlagen. The object of the invention is to propose an undercut anchor of the type explained above with blades produced in a different manner and a method for anchoring it.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst. Der erfindungsgemäße Hinterschnittanker weist einen Spreizkörper und eine Spreizhülse mit Schlitzen auf, die an einem vorderen Ende der Spreizhülse angeordnet und durch die Spreizlaschen an dem vorderen Ende der Spreizhülse ausgebildet sind. Die Schlitze können in radialer Richtung und nach vorne hin offen sein. „Vorderes Ende“ meint jeweils das Ende, mit dem voran der Hinterschnittanker, die Spreizhülse beziehungsweise das jeweilige Teil planmäßig in ein Bohrloch eingeführt wird. Die Schlitze können achsparallel oder auch in einem Winkel zu einer axialen Richtung, beispielsweise wendelförmig, wellenförmig, zick-zack-förmig oder anders verlaufen. Die Schlitze erstrecken sich über ein begrenztes Stück einer Länge der Spreizhülse und unterteilen die Spreizhülse am vorderen Ende in die Spreizlaschen, die auf den Spreizkörper aufschiebbar sind, wodurch die Spreizlaschen radial zu einer Längsachse des Hinterschnittankers auseinandergedrückt, das heißt aufgespreizt werden. Der Spreizkörper weist eine Form auf, die das Aufspreizen der Spreizlaschen beim Aufschieben auf den Spreizkörper bewirkt. Der Spreizkörper weitet sich zu seinem vorderen Ende hin radial zur Längsachse auf und ist insbesondere rotationssymmetrisch zu der Längsachse des Hinterschnittankers. Insbesondere weist der Spreizkörper eine konische Form oder einen konischen Abschnitt auf. According to the invention, this object is achieved by the features of claims 1 and 10. The undercut anchor according to the invention has an expansion body and an expansion sleeve with slots, which are arranged at a front end of the expansion sleeve and formed by the expansion tabs at the front end of the expansion sleeve. The slots can be open in the radial direction and towards the front. “Front end” means the end with which the undercut anchor, the expansion sleeve or the respective part is introduced into a borehole as planned. The slots can be axially parallel or at an angle to an axial direction, for example helical, undulating, zigzag or otherwise. The slots extend over a limited piece of a length of the expansion sleeve and subdivide the expansion sleeve at the front end into the expansion tabs, which can be pushed onto the expansion body, whereby the expansion tabs are pushed apart radially to a longitudinal axis of the undercut anchor, that is, are expanded. The expansion body has a shape that causes the expansion tabs to expand when they are pushed onto the expansion body. The expansion body widens towards its front end radially to the longitudinal axis and is in particular rotationally symmetrical to the longitudinal axis of the undercut anchor. In particular, the expansion body has a conical shape or a conical section.
Erfindungsgemäß weist die Spreizhülse eine Aufschweißung auf, die insbesondere in Umfangsrichtung verläuft und insbesondere umlaufend angeordnet ist. „Aufschweißung“ meint einen Materialauftrag durch Schweißen. Ursprünglich, das heißt nach ihrer Aufbringung, überbrückt die Aufschweißung die Schlitze und schließt die Schlitze im Bereich der Aufschweißung, zumindest in radialer Richtung. Nach der ursprünglichen Anbringung der Aufschweißung wird die Aufschweißung an den Schlitzen unterbrochen. Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Hinterschnittankers sieht also vor, dass auf die Spreizhülse eine Aufschweißung angebracht wird und anschließend diese Aufschweißung an den Schlitzen unterbrochen wird, was auch als Trennen aufgefasst werden kann. Dabei können die Schlitze selbst beim Trennen der Aufschweißung, vorher oder nachher hergestellt werden. Durch Unterbrechungen der Aufschweißung an den Schlitzen sind insbesondere Schneiden ausgebildet. Die Schneiden sind beispielsweise durch Bruchflächen oder Trennflächen der Aufschweißung, die die Schlitze ursprünglich überbrückt hat, an den Schlitzen, oder durch Kanten an Übergängen der Bruchflächen oder Trennflächen zu einer Außen- oder Umfangsfläche der Aufschweißung gebildet. Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass die Aufschweißung die Schlitze ursprünglich überbrückt und die Schneiden durch ein Zerbrechen oder anderes Durchtrennen der Aufschweißung an den Schlitzen ausgebildet sind. Alternativ oder zusätzlich können die Schneiden (auch) an anderen Stellen der Aufschweißung ausgebildet sein. According to the invention, the expansion sleeve has a weld, which runs in particular in the circumferential direction and is in particular arranged around the circumference. "Welding" means an application of material by welding. Originally, that is to say after it has been applied, the weld bridges the slots and closes the slots in the area of the weld, at least in the radial direction. After the weld has been originally applied, the weld is interrupted at the slots. The method for producing the undercut anchor according to the invention thus provides that a weld is applied to the expansion sleeve and this weld is then interrupted at the slots, which can also be understood as separating. The slots can be made before or after the welding process is separated. Cutting edges, in particular, are formed by interruptions in the weld at the slots. The cutting edges are formed, for example, by fracture surfaces or separating surfaces of the weld, which originally bridged the slots, on the slots, or by edges at transitions of the fracture surfaces or separating surfaces to an outer or peripheral surface of the weld. In particular, the invention provides that the weld initially bridges the slots and the cutting edges are formed by breaking or otherwise severing the weld at the slots. As an alternative or in addition, the cutting edges can (also) be formed at other points of the weld.
Vorzugsweise ist die Aufschweißung am vorderen Ende der Spreizhülse angeordnet, das zugleich ein vorderes Ende der Spreizlaschen und der Schlitze ist. Die Aufschweißung überbrückt in diesem Fall die nach vorne offenen Enden der Schlitze, die somit von der Aufschweißung in radialer und/oder axialer Richtung ursprünglich geschlossen werden. The weld is preferably arranged at the front end of the expansion sleeve, which is at the same time a front end of the expansion tabs and the slots. In this case, the weld-on bridges the ends of the slots that are open to the front thus originally closed by the welding in the radial and / or axial direction.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Aufschweißung eine Auftragschweißung ist, also ein Aufbringen ausschließlich eines Schweißzusatz werkstoffs. Der Schweißzusatzwerkstoff ist vor dem Schweißen beispielsweise ein Draht oder ein Pulver und weist nach dem Schweißen eine ausreichende Härte für ein einmaliges Herstellen der Hinterschneidung in dem Ankerloch auf. Der Schweißzusatzwerkstoff kann die Härte bereits vor dem Schweißen aufweisen und/oder durch eine Erwärmung beim Schweißen und anschließendes Abkühlen gehärtet sein.A preferred embodiment of the invention provides that the weld is a build-up weld, that is, the application of only one welding filler material. Before welding, the filler metal is, for example, a wire or a powder and, after welding, has sufficient hardness for the undercut to be produced once in the anchor hole. The welding filler material can already have the hardness before welding and / or be hardened by heating during welding and subsequent cooling.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Aufschweißung jedenfalls im Bereich der Schneiden eine Härte nach Rockwell von mindestens 60 HRC. One embodiment of the invention provides that the weld has a Rockwell hardness of at least 60 HRC, at least in the area of the cutting edges.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Aufschweißung Schleifkörner enthält. Es werden also mit einem Schweißzusatzwerkstoff Schleifkörner am vorderen Ende der Spreizlaschen angeschweißt, wobei der Schweißzusatzwerkstoff ein Bindemittel für die Schleifkörner bildet, in das die Schleifkörner eingelagert sind, beziehungsweise das die Schleifkörner mit den Spreizlaschen der Spreizhülse verbindet. Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung lassen sich Schleifkörner und dergleichen aus beispielsweise Hartmetall, eventuell auch aus Diamanten, Quarz oder Korund, mit großer Härte und hoher Verschleißfestigkeit an den vorderen Enden der Spreizlaschen anbringen. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung kann der Schweißzusatzwerkstoff eine niedrigere Härte aufweisen. One embodiment of the invention provides that the weld contains abrasive grains. Abrasive grains are welded to the front end of the expansion tabs with a filler metal, the filler metal forming a binding agent for the abrasive grains in which the abrasive grains are embedded or which connects the abrasive grains to the expansion tabs of the expansion sleeve. With this embodiment of the invention, abrasive grains and the like made of, for example, hard metal, possibly also made of diamonds, quartz or corundum, with great hardness and high wear resistance, can be attached to the front ends of the expansion tabs. In this embodiment of the invention, the filler metal can have a lower hardness.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, einen Schleifring als Aufschweißung auf die Spreizhülse aufzuschweißen, der die Schlitze überbrückt und der nach dem Schweißen an den Schlitzen durchtrennt wird. Im Gegensatz zu einer Aufschweißung rein aus Schweißgut wie beim Auftragsschweißen, ist der Schleifring ein separates Teil, das durch Aufschweißen auf die Spreizhülse zur Aufschweißung wird. Der Schleifring ist insbesondere so an den Spreizlaschen aufgeschweißt, dass er die die offenen Enden der Schlitze der Spreizhülse ursprünglich überbrückt und der nach dem Aufschweißen zur Ausbildung der Schneiden an den Schlitzen unterbrochen wird. Der Schleifring ist vorzugsweise wie eine Schleifscheibe mit in ein Bindemittel eingelagerten Schleifkörpern ausgebildet, allerdings ringförmig anstatt scheibenförmig. Das Bindemittel ist ausreichend temperaturbeständig für das Aufschweißen und es ist schweißbar. Beispielsweise ist das Bindemittel des Schleifrings ein Metall. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf die Spreizhülse ein Schneidring als Aufschweißung aufgeschweißt ist, der die Schlitze überbrückt und der nach dem Schweißen gehärtet und an den Schlitzen durchtrennt wird. Wiederum ist der Schneidring ein separates Teil, das durch das Aufschweißen zur Aufschweißung wird. Das Aufschweißen erfolgt insbesondere durch Laserschweißen oder durch Wderstand- oder Drahtschweißen. Das Härten kann vor oder nach dem Durchtrennen erfolgen. Das Härten erfolgt beispielsweise als Induktions-, Laserstrahl oder Elektronenstrahlhärten.Another embodiment of the invention provides for a slip ring to be welded onto the expansion sleeve as a weld, which bridges the slots and which is cut through at the slots after welding. In contrast to a weld-on purely made of weld metal, as is the case with build-up welding, the slip ring is a separate part that is welded onto the expansion sleeve. In particular, the slip ring is welded onto the expansion tabs in such a way that it originally bridges the open ends of the slots of the expansion sleeve and is interrupted after welding to form the cutting edges at the slots. The slip ring is preferably designed like a grinding wheel with grinding bodies embedded in a binding agent, but ring-shaped instead of disk-shaped. The binder is sufficiently temperature-resistant for welding and it can be welded. For example, the binding agent of the slip ring is a metal. One embodiment of the invention provides that a cutting ring is welded onto the expansion sleeve as a weld, which bridges the slots and which is hardened after welding and cut through at the slots. Again, the cutting ring is a separate part that becomes a welded-on part when it is welded on. The welding is carried out in particular by laser welding or by resistance welding or wire welding. Hardening can take place before or after severing. Hardening takes place, for example, as induction, laser or electron beam hardening.
Der Schneidring ist insbesondere als Stanzteil ausgeführt. Dies ermöglicht insbesondere die Ausbildung zahnartiger Vorsprünge zur Ausbildung von Schneiden an anderen Stellen der Aufschweißung als den Stellen, an denen der Schneidring nach dem Aufschweißen durchtrennt, also unterbrochen wird. Auch können Sollbruchstellen vorgesehen werden, falls der Schneidring, wie im Weiteren noch erläutert wird, erst beim Aufspreizen der Spreizlaschen aufgebrochen werden soll. Weiterhin schlägt die Erfindung vor, dass der Schneidring als Stanzbiegeteil ausgeführt ist, also beispielsweise als flacher Ring von dem schräg in axiale Richtung zahnartige Vorsprünge abstehen.The cutting ring is designed in particular as a stamped part. This enables in particular the formation of tooth-like projections for the formation of cutting edges at other points of the weld than the points at which the cutting ring is severed after being welded on, that is to say is interrupted. Also, predetermined breaking points can be provided if the cutting ring, as will be explained below, is not to be broken until the expansion tabs are spread open. Furthermore, the invention proposes that the cutting ring is designed as a stamped and bent part, that is to say, for example, as a flat ring from which tooth-like projections protrude obliquely in the axial direction.
Alternativ zum Härten nach dem Schweißen schlägt die Erfindung vor, dass auf die Spreizhülse ein Schneidring als Aufschweißung aufgeschweißt ist, der die Schlitze überbrückt und der bereits vor dem Schweißen gehärtet und nach dem Schweißen an den Schlitzen durchtrennt wird. Vorzugsweise ist der Schneidring in dieser Variante als Stanzteil ausgeführt und weist insbesondere zahnartige Vorsprünge auf. Vorzugsweise ist der Schneidring durch Einsatzhärten gehärtet. Hierzu schlägt die Erfindung vor, dass Stirnseiten des Schneidrings beim Aufkohlen abgedeckt werden, so dass nur die radial äußeren Bereiche aufgekohlt und dadurch anschließend gehärtet werden, während die radial inneren Bereiche zäher bleiben. Außerdem verbleibt in diesen Bereichen kein Kohlenstoff, der beim anschließenden Schweißen, beispielsweise durch Erzeugung von Spannungen, stören könnte. Das Abdecken der Stirnseiten kann dadurch erfolgen, dass mehrere Schneidringe auf einem Stab zu einem Stapel verbunden werden. Vorzugsweise schließt sich an das Einsatzhärten ein induktives Härten an. Dabei kann wiederum der Stapel genutzt werden, in dem dieser durch Vorschubhärten sukzessive erhitzt, abgeschreckt und gegebenenfalls angelassen wird. Vorzugsweise befindet sich die Aufschweißung außerhalb einer Innenmantelfläche der Spreizlaschen, so dass sie nicht mit dem Spreizkörper in Berührung kommt und das Aufschieben der Spreizlaschen auf den Spreizkörper nicht behindert. Ein (Kalt-) Verschweißen der Aufschweißung mit dem Spreizkörper wird dadurch vermieden. Innenmantelflächen der Spreizlaschen sind deren innere Umfangsoberflächen beziehungsweise weisen die inneren Umfangsoberflächen der Spreizlaschen als Teilflächen auf, die ohne Unstetigkeit durch gedachte Flächen über die Schlitze hinweg verbunden sind. Wesentlich für diese Ausgestaltung der Erfindung ist eine Anordnung der Aufschweißung so, dass sie beim Aufschieben der Spreizlaschen auf den Spreizkörper nicht mit dem Spreizkörper in Berührung kommt. As an alternative to hardening after welding, the invention proposes that a cutting ring is welded onto the expansion sleeve as a weld, which bridges the slots and which is hardened before welding and cut through at the slots after welding. In this variant, the cutting ring is preferably designed as a stamped part and has, in particular, tooth-like projections. The cutting ring is preferably hardened by case hardening. For this purpose, the invention proposes that the end faces of the cutting ring are covered during carburizing, so that only the radially outer areas are carburized and thereby subsequently hardened, while the radially inner areas remain tougher. In addition, no carbon remains in these areas, which could interfere with the subsequent welding, for example by generating stresses. The end faces can be covered by connecting several cutting rings on a rod to form a stack. The case hardening is preferably followed by inductive hardening. The stack can again be used by successively heating, quenching and, if necessary, tempering it by means of advance hardening. The weld is preferably located outside of an inner jacket surface of the expansion straps, so that it does not come into contact with the expansion body and does not prevent the expansion straps from being pushed onto the expansion body. This avoids (cold) welding of the weld to the expansion body. The inner circumferential surfaces of the expansion tabs are their inner circumferential surfaces or have the inner circumferential surfaces of the expansion tabs as partial surfaces that are connected without discontinuity by imaginary surfaces across the slots. It is essential for this embodiment of the invention that the weld is arranged in such a way that it does not come into contact with the expansion body when the expansion tabs are pushed onto the expansion body.
Zur Ausbildung der Schneiden kann die umlaufende Aufschweißung, die die Schlitze der Spreizhülse ursprünglich überbrückt, nach dem Aufschweißen an den Schlitzen gebrochen und somit unterbrochen werden, beispielsweise durch eine Relativbewegung der Spreizlaschen zueinander durch Aufspreizen der Spreizlaschen, oder durch Schlitzen vor dem Aufspreizen durchtrennt werden, beispielsweise mittels Schleifen oder Laserschneiden. Eine andere Möglichkeit ist, die Aufschweißung in einem Arbeitsgang bei der Herstellung der Schlitze zu unterbrechen, indem die Schlitze durch die Aufschweißung hindurch in der Spreizhülse angebracht werden. Die Schlitze können beispielsweise durch Schleifen oder Laserschneiden oder in anderer Weise hergestellt sein. To form the cutting edges, the circumferential weld, which originally bridged the slots of the expansion sleeve, can be broken after welding at the slots and thus interrupted, for example by a relative movement of the expansion tabs to one another by spreading the expansion tabs, or by slitting before the expansion, for example by means of grinding or laser cutting. Another possibility is to interrupt the welding in one operation during the production of the slots by making the slots through the welding in the expansion sleeve. The slots can be produced, for example, by grinding or laser cutting or in some other way.
Zum Drehen der Spreizhülse beim Aufschieben der Spreizlaschen auf den Spreizkörper sieht eine Ausgestaltung der Erfindung eine Formschlusskupplung an der Spreizhülse zu einem Drehantrieb der Spreizhülse durch Formschluss vor. Die Formschlusskupplung kann beispielsweise rechteckige oder sägezahnförmige Aussparungen in einem hinteren Ende der Spreizhülse aufweisen, in die ein komplementäres Gegenstück nach Art einer Formschlusskupplung zum Drehantrieb in Eingriff gebracht werden kann. To rotate the expansion sleeve when the expansion tabs are pushed onto the expansion body, one embodiment of the invention provides a form-fit coupling on the expansion sleeve for a rotary drive of the expansion sleeve by means of a form-fit connection. The form-fit coupling can, for example, have rectangular or sawtooth-shaped recesses in a rear end of the expansion sleeve, into which a complementary counterpart can be brought into engagement in the manner of a form-fit coupling for the rotary drive.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verankerung des vorstehend erläuterten Hinterschnittankers sieht vor, dass der Hinterschnittanker in ein insbesondere zylindrisches Ankerloch in einem Ankergrund aus beispielsweise Beton, Stein, Mauerwerk oder dergleichen eingebracht wird. Im Ankerloch wird die Spreizhülse drehend angetrieben und in Richtung des Spreizkörpers verschoben, so dass die Spreizlaschen auf den Spreizkörper aufgeschoben werden. Dabei drückt der Spreizkörper die Spreizlaschen auseinander, was als Aufspreizen der Spreizlaschen aufgefasst werden kann. Sofern die ursprünglich die Schlitze überbrückende Aufschweißung nicht zuvor an den Schlitzen unterbrochen worden ist, bricht sie beim Aufspreizen an den Schlitzen auf oder wird allgemein an den Schlitzen durchtrennt, wodurch die Schneiden an Bruchflächen beziehungsweise Trennflächen der Aufschweißung an den Schlitzen der Spreizhülse ausgebildet werden. Durch den Drehantrieb beim Aufspreizen schleifen oder schneiden sich die Schneiden an einem Umfang des Ankerlochs in den Ankergrund ein und erzeugen dadurch die Hinterschneidung, in die die Spreizlaschen aufgespreizt werden, wodurch der Hinterschnittanker durch Formschluss seiner Spreizlaschen in der Hinterschneidung im Ankerloch im Ankergrund verankert ist. Zusätzlich zum Formschluss kann der Hinterschnittanker auch durch Kraftschluss der aufgespreizten Spreizlaschen im Ankerloch verankert sein. The method according to the invention for anchoring the undercut anchor explained above provides that the undercut anchor is introduced into a particularly cylindrical anchor hole in an anchor base made of, for example, concrete, stone, masonry or the like. In the anchor hole, the expansion sleeve is driven to rotate and shifted in the direction of the expansion body so that the expansion tabs are pushed onto the expansion body. In doing so, the expansion body presses the expansion tabs apart, which can be interpreted as the expansion of the expansion tabs. If the weld originally bridging the slots has not been interrupted beforehand at the slots, it breaks open when the slots are opened or is generally severed at the slots, whereby the cutting edges are formed on fracture surfaces or separating surfaces of the weld on the slots of the expansion sleeve. Through the Rotary drive when expanding grind or cut the cutting edges on a circumference of the anchor hole in the anchor base and thereby create the undercut into which the expansion tabs are expanded, whereby the undercut anchor is anchored in the undercut in the anchor hole in the anchor base by form-fitting its expansion tabs. In addition to the form fit, the undercut anchor can also be anchored in the anchor hole by a force fit of the spreading tabs.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, Ausführungen und Ausgestaltungen der Erfindung, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in einer Figur gezeichneten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen oder gezeichneten Kombination, sondern auch in grundsätzlich beliebigen anderen Kombinationen oder aber einzeln verwendbar. Es sind Ausführungen der Erfindung möglich, die nicht alle Merkmale eines abhängigen Anspruchs aufweisen. Auch können einzelne Merkmale eines Anspruchs durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden. Ausführungen der Erfindung, die nicht alle Merkmale des oder der Ausführungsbeispiele, sondern einen grundsätzlich beliebigen Teil der gekennzeichneten Merkmale eines Ausführungsbeispiels gegebenenfalls in Kombination mit einem, mehreren oder allen Merkmalen eines oder mehrerer weiterer Ausführungsbeispiele aufweisen, sind möglich. The features and combinations of features, designs and configurations of the invention mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or drawn in a figure, are not only in the respectively specified or drawn combination, but also in any other combination Combinations or can be used individually. Embodiments of the invention are possible which do not have all the features of a dependent claim. Individual features of a claim can also be replaced by other disclosed features or combinations of features. Embodiments of the invention that do not have all the features of the exemplary embodiment (s), but basically any part of the identified features of an exemplary embodiment, optionally in combination with one, more or all of the features of one or more further exemplary embodiments, are possible.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to several exemplary embodiments shown in the drawing. Show it:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Hinterschnittankers gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung; Figure 1 shows a first embodiment of an undercut anchor according to the invention in a perspective exploded view;
Figur 2 den Hinterschnittanker aus Figur 1 in zusammengesetztem Zustand; FIG. 2 shows the undercut anchor from FIG. 1 in the assembled state;
Figur 3 den Hinterschnittanker aus Figur 2 in aufgespreiztem Zustand; FIG. 3 shows the undercut anchor from FIG. 2 in the expanded state;
Figur 4 eine Spreizhülse eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Hinterschnittankers gemäß der Erfindung; FIG. 4 shows an expansion sleeve of a second exemplary embodiment of an undercut anchor according to the invention;
Figur 5 den Hinterschnittanker des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit der Spreizhülse aus Figur 4; Figur 6 einen Schneidring eines dritten Ausführungsbeispiels in einer Draufsicht; undFIG. 5 shows the undercut anchor of the second exemplary embodiment of the invention with the expansion sleeve from FIG. 4; FIG. 6 shows a cutting ring of a third exemplary embodiment in a plan view; and
Figur 7 mehrere Schneidringe wie im dritten Ausführungsbeispiel zu einem Stapel verbunden zum Einsatzhärten. FIG. 7 several cutting rings, as in the third exemplary embodiment, connected to form a stack for case hardening.
Der in den Figuren 1 bis 3 dargestellte, erfindungsgemäße Hinterschnittanker 1 weist eine Spreizhülse 2 und einen Schaft 3 mit einem Spreizkörper 4 an einem vorderen Ende des Schafts 3 auf. Der Schaft 3 ist mit einem Gewinde 5 versehen. Der Spreizkörper 4 ist konisch, er erweitert sich zu seinem freien, dem Schaft 3 abgewandten Ende hin. The undercut anchor 1 according to the invention shown in FIGS. 1 to 3 has an expansion sleeve 2 and a shaft 3 with an expansion body 4 at a front end of the shaft 3. The shaft 3 is provided with a thread 5. The expansion body 4 is conical; it widens towards its free end facing away from the shaft 3.
Die Spreizhülse 2 weist mehrere Schlitze 6 in Axialebenen der Spreizhülse 2 auf, die zunächst an einem vorderen Ende 8 der Spreizhülse 2 offen sind und die sich über einen Teil einer axialen Länge der Spreizhülse 2 erstrecken. Im Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Schlitze 6 über etwa 1/3 der Länge der Spreizhülse 2. Die Schlitze 6 unterteilen die Spreizhülse 2 in Spreizlaschen 7, die im Ausführungsbeispiel kegelmantelförmig sind. The expansion sleeve 2 has several slots 6 in axial planes of the expansion sleeve 2, which are initially open at a front end 8 of the expansion sleeve 2 and which extend over part of an axial length of the expansion sleeve 2. In the exemplary embodiment, the slots 6 extend over approximately 1/3 of the length of the expansion sleeve 2. The slots 6 subdivide the expansion sleeve 2 into expansion tabs 7 which, in the exemplary embodiment, are cone-shaped.
Auf eine vordere Stirnfläche der Spreizhülse 2 beziehungsweise der Spreizlaschen 7 ist durch eine Aufschweißung 9, die im Ausführungsbeispiel eine Auftragschweißung 10 ist, eine ringförmige, in Umfangsrichtung durchgehende Schweißraupe 11 aufgebracht, die die offenen Enden der Schlitze 6 am vorderen Ende 8 der Spreizhülse 2 überbrückt, so dass die vorderen Enden der Schlitze 6 vorübergehend geschlossen sind. In den Bereichen zwischen den Schlitzen 6 könnte die Aufschweißung 9 auch unterbrochen sein. On a front end face of the expansion sleeve 2 or the expansion tabs 7, an annular weld bead 11, which is continuous in the circumferential direction and bridges the open ends of the slots 6 at the front end 8 of the expansion sleeve 2, is applied by a weld 9, which in the exemplary embodiment is a build-up weld 10 so that the front ends of the slits 6 are temporarily closed. In the areas between the slots 6, the weld 9 could also be interrupted.
Im Ausführungsbeispiel besteht die Auftragschweißung 10 ausschließlich aus einem Schweißzusatzwerkstoff, der im Ausführungsbeispiel eine Härte nach Rockwell von mindestens 60 HRC aufweist. Der Schweißzusatzwerkstoff kann die Härte bereits vor der Schweißung aufweisen oder durch Härten erhalten, beispielsweise durch ein Erwärmen beim Schweißen und ein Abkühlen nach dem Schweißen. Möglich ist auch, dass der Schweißzusatzwerkstoff nicht dargestellte Schleifkörner aus beispielsweise Hartmetall, eventuell auch aus Korund, Quarz oder Diamant enthält, für die der Schweißzusatzwerkstoff Bindemittel zur Befestigung auf den vorderen Enden 8 der Spreizlaschen 7 bildet. In diesem Fall genügt eine niedrigere Härte des Schweißzusatzwerkstoffs. An einem dem vorderen Ende 8 abgewandten hinteren Ende 12 weist die Spreizhülse 2 zwei einander gegenüberliegende, rechteckige Aussparungen 13 auf, durch die eine Formschlusskupplung 14 zu einem Drehantrieb der Spreizhülse 2 an ihrem hinteren Ende 12 ausgebildet ist. Der Drehantrieb erfolgt durch Formschluss mittels eines nicht dargestellten, rohrförmigen Antriebswerkzeugs, das nach Art einer Klauenkupplung zu den Aussparungen 13 komplementäre, rechteckige Vorsprünge aufweist, die für den Drehantrieb in Eingriff mit den Aussparungen 13 am hinteren Ende 12 der Spreizhülse 2 gebracht werden. In the exemplary embodiment, the build-up weld 10 consists exclusively of a welding filler material which, in the exemplary embodiment, has a Rockwell hardness of at least 60 HRC. The welding filler material can already have the hardness before welding or it can be obtained by hardening, for example by heating during welding and cooling after welding. It is also possible for the welding filler material to contain abrasive grains (not shown) made of, for example, hard metal, possibly also made of corundum, quartz or diamond, for which the welding filler material forms binders for attachment to the front ends 8 of the expansion tabs 7. In this case, a lower hardness of the filler metal is sufficient. At a rear end 12 facing away from the front end 8, the expansion sleeve 2 has two mutually opposite, rectangular recesses 13 through which a form-fit coupling 14 for a rotary drive of the expansion sleeve 2 is formed at its rear end 12. The rotary drive takes place through positive locking by means of a tubular drive tool, not shown, which has rectangular projections complementary to the recesses 13 in the manner of a claw coupling, which are brought into engagement with the recesses 13 at the rear end 12 of the expansion sleeve 2 for the rotary drive.
Wie in Figur 2 zu sehen, ist beziehungsweise wird die Spreizhülse 2 auf den Schaft 3 aufgesetzt beziehungsweise umgekehrt der Schaft 3 in die Spreizhülse 2 eingebracht, so dass das vordere Ende 8 der Spreizhülse 2 mit den Spreizlaschen 7 und der Aufschweißung 9 dem Spreizkörper 4 zugewandt ist. Die Aufschweißung 9, die die ringförmige Schweißraupe 11 bildet, befindet sich außerhalb einer aus dem vorderen Ende 8 der Spreizhülse 2 vorstehenden, gedachten Kegelmantelfläche an einem Innenumfang der Spreizlaschen 7, so dass der Spreizkörper 4 bei einem Aufspreizen der Spreizlaschen 7 nicht mit den Spreizlaschen 7 in Berührung kommt. As can be seen in Figure 2, the expansion sleeve 2 is or is placed on the shaft 3 or, conversely, the shaft 3 is introduced into the expansion sleeve 2, so that the front end 8 of the expansion sleeve 2 with the expansion tabs 7 and the weld 9 faces the expansion body 4 is. The weld 9, which forms the annular weld bead 11, is located outside an imaginary conical surface projecting from the front end 8 of the expansion sleeve 2 on an inner circumference of the expansion tabs 7, so that the expansion body 4 does not come with the expansion tabs 7 when the expansion tabs 7 are expanded comes into contact.
Zu einer erfindungsgemäßen Verankerung in einem nicht dargestellten, insbesondere zylindrischen Ankerloch in einem ebenfalls nicht dargestellten Ankergrund aus beispielsweise Beton, Stein oder Mauerwerk wird der Hinterschnittanker 1 mit dem Spreizkörper 4 voran in das Ankerloch eingebracht und es wird die Spreizhülse 2 drehend angetrieben und in Richtung des Spreizkörpers 4 auf dem Schaft 3 verschoben, so dass die Spreizlaschen 7 auf den Spreizkörper 4 gelangen, der die Spreizlaschen 7 radial auseinander drückt, das heißt aufspreizt. Beim Aufspreizen der Spreizlaschen 7 bricht die Aufschweißung 9, die im Ausführungsbeispiel eine Auftragschweißung 10 ist, die die Schweißraupe 11 bildet, an den Schlitzen 6, so dass die Schlitze 6 am vorderen Ende 8 der Spreizhülse 2 offen sind. Figur 3 zeigt den Hinterschnittanker 1 mit den auf den Spreizkörper 4 aufgeschobenen und dadurch aufgespreizten Spreizlaschen 7 und der an den Schlitzen 6 aufgebrochenen Aufschweißung 9 beziehungsweise der Schweißraupe 11. Bruchflächen 15 der Schweißraupe 11 beziehungsweise die die Bruchflächen 15 umschließenden Kanten zwischen den Bruchflächen 15 und einer Außenfläche der Schweißraupe 11 bilden Schneiden 16 der Spreizhülse 2, die bei dem Drehantrieb der Spreizhülse 2 während des Aufspreizens der Spreizlaschen 7 Material am Umfang des Ankerlochs vom Ankergrund trennen und eine kegelförmige Hinterschneidung im Ankerloch erzeugen, die die aufgespreizten Spreizlaschen 7 hintergreifen, so dass der Hinterschnittanker 1 durch Formschluss der Spreizlaschen 7 in der Hinterschneidung im Ankerloch im Ankergrund verankert ist (nicht dargestellt). For anchoring according to the invention in a not shown, in particular cylindrical anchor hole in an anchor base, also not shown, made for example of concrete, stone or masonry, the undercut anchor 1 is introduced into the anchor hole with the expansion body 4 first and the expansion sleeve 2 is driven to rotate and in the direction of the The expansion body 4 is displaced on the shaft 3 so that the expansion tabs 7 reach the expansion body 4, which presses the expansion tabs 7 apart radially, that is to say spreads them open. When the expansion tabs 7 are spread apart, the weld 9, which in the exemplary embodiment is a build-up weld 10 that forms the weld bead 11, breaks at the slots 6, so that the slots 6 at the front end 8 of the expansion sleeve 2 are open. FIG. 3 shows the undercut anchor 1 with the expansion tabs 7 pushed onto the expansion body 4 and thereby expanded and the weld 9 or the weld bead 11 broken open at the slots 6 The outer surface of the weld bead 11 is formed by cutting edges 16 of the expansion sleeve 2, which, when the expansion sleeve 2 is rotated open during the expansion of the expansion tabs 7, separate material on the circumference of the anchor hole from the anchor base and create a conical undercut in the anchor hole, which the expanded expansion tabs 7 reach behind, so that the undercut anchor 1 is anchored in the undercut in the anchor hole in the anchor base by positive locking of the expansion tabs 7 (not shown).
Figur 5 zeigt eine abgewandelte Ausführung eines erfindungsgemäßen Hinterschnittankers 1 und Figur 4 dessen Spreizhülse 2 in einem unfertigen Zustand. In Figur 4 weist die Spreizhülse 2 noch keine Schlitze auf. Auf die Stirnfläche am vorderen Ende 8 der Spreizhülse 2 ist ein Schleifring 17 aufgeschweißt, der in ein schweißbares, beispielsweise metallenes Bindemittel eingelagerte Schleifkörner aus beispielsweise Hartmetall oder eventuell Quarz, Korund oder Diamant aufweist. Beispielsweise durch Laserschneiden werden die Schlitze 6, die in Figur 5 zu sehen sind, durch den Schleifring 17 hindurch in der Spreizhülse 2 angebracht. Trennflächen 18 des Schleifrings 17, die durch das Durchtrennen des Schleifrings 17 beim Herstellen der Schlitze 6 entstehen, beziehungsweise die Trennflächen 18 umschließenden Kanten zwischen den Trennflächen 18 und einer Außenfläche des Schleifrings 17, bilden Schneiden 16, die bei einem Drehantrieb der Spreizhülse 2 beim Aufspreizen der Spreizlaschen 7 in einem nicht dargestellten Ankerloch eine konische Hinterschneidung im Ankerloch erzeugen, wie es oben zu Figuren 1 bis 3 beschrieben worden ist. FIG. 5 shows a modified embodiment of an undercut anchor 1 according to the invention and FIG. 4 shows its expansion sleeve 2 in an unfinished state. In FIG. 4, the expansion sleeve 2 does not yet have any slots. A slip ring 17 is welded onto the end face at the front end 8 of the expansion sleeve 2 and has abrasive grains made of, for example, hard metal or possibly quartz, corundum or diamond embedded in a weldable, for example metallic binder. The slots 6, which can be seen in FIG. 5, are made in the expansion sleeve 2 through the slip ring 17, for example, by laser cutting. Separating surfaces 18 of the slip ring 17, which arise from the severing of the slip ring 17 during the production of the slots 6, or the edges surrounding the separating surfaces 18 between the separating surfaces 18 and an outer surface of the slip ring 17, form cutting edges 16 which, when the expansion sleeve 2 is rotationally driven, are expanded of the expansion tabs 7 produce a conical undercut in the anchor hole in an anchor hole (not shown), as has been described above with regard to FIGS. 1 to 3.
Im Übrigen ist der Hinterschnittanker 1 aus Figuren 4 und 5 gleich ausgebildet wie der Hinterschnittanker 1 aus Figuren 1 bis 3 und funktioniert in gleicher Weise. Zur Erläuterung der Figuren 4 und 5 werden ergänzend die Erläuterungen der Figuren 1 bis 3 in Bezug genommen. In den Figuren 1 bis 3 können wie in den Figuren 4 und 5 die Schlitze 6 durch Durchtrennen der ringförmigen Auftragschweißung 10 beziehungsweise der Schweißraupe 11 geöffnet beziehungsweise die Auftragschweißung 10 beziehungsweise die Schweißraupe 11 in einem Arbeitsgang mit der Herstellung der Schlitze 6 durchtrennt werden. Umgekehrt ist es möglich, den Schleifring 17 durch das Aufspreizen der Spreizlaschen 7 an den Schlitzen 6 zu durchbrechen, wozu vorzugsweise die Schlitze 6 zuvor hergestellt worden sind. Otherwise, the undercut anchor 1 from FIGS. 4 and 5 is designed in the same way as the undercut anchor 1 from FIGS. 1 to 3 and functions in the same way. To explain FIGS. 4 and 5, reference is also made to the explanations of FIGS. 1 to 3. In FIGS. 1 to 3, as in FIGS. 4 and 5, the slots 6 can be opened by cutting through the annular overlay weld 10 or the weld bead 11 or the overlay weld 10 or the weld bead 11 can be cut in one operation with the production of the slots 6. Conversely, it is possible to break through the slip ring 17 by spreading open the expansion tabs 7 at the slots 6, for which purpose the slots 6 have preferably been made beforehand.
Statt einem Schleifring 17 kann ein Schneidring mit gleicher Geometrie verwendet werden (nicht dargestellt). Der Schneidring ist ein Stanzteil aus einem Stahlblech mit mindestens 0,2% Kohlenstoff. Der Schneidring wird wie der Schleifring beim zweiten Ausführungsbeispiel aufgeschweißt, beispielsweise mit Laserschweißen oder Widerstandsschweißen. Anschließend wird er induktiv oder per Laserstrahl gehärtet.Instead of a slip ring 17, a cutting ring with the same geometry can be used (not shown). The cutting ring is a stamped part made from sheet steel with at least 0.2% carbon. The cutting ring is welded on like the slip ring in the second exemplary embodiment, for example with laser welding or resistance welding. Then it is hardened inductively or by laser beam.
Figur 6 zeigt einen alternativen Schneidring 19 eines dritten Ausführungsbeispiels. Der Schneidring 19 ist aus einem vergütbaren und insbesondere auch umformbaren Stahl, beispielsweise ein 20MnB4, als Stanzbiegeteil hergestellt. Er weist am Umfang zahnartige Vorsprünge 20 mit Schneiden auf, die schräg in axiale Richtung, also aus der Zeichnungsebene heraus, entlang einer kreisförmigen Biegelinie 21 abstehen. Dies wird auch aus der Figur 7 deutlich, in der mehrere Schneidringe 19 zu einem Stapel 22 verbunden sind. Dazu sind die Schneidringe 19 auf den Schaft 23 einer Schraube 24 aufgesteckt und zwischen dem Kopf 24 und einer Mutter 26 sowie gewölbten Spannscheiben 27 verspannt. In diesem gestapelten Zustand werden die Schneidringe 19 einsatzgehärtet, also aufgekohlt, abgeschreckt und angelassen sowie anschließend induktiv im Vorschubverfahren gehärtet. Durch das Stapeln dringt der Kohlenstoff im Wesentlichen nur im Bereich der Vorsprünge 20 ein und wird auch nur dort induktiv gehärtet. Der Stapel 22 eignet sich außerdem besonders für das induktive Vorschubhärten, wie es von Zahnstangen und dergleichen bekannt ist. Ein solchermaßen gehärteter Schneidring 19 wird anschließend auf die unfertige Spreizhülse geschweißt, insbesondere durch Laserschweißen oder Widerstandsschweißen. Eine Durchtrennung des Schneidrings erfolgt beispielsweise durch Laserschneiden. Hierdurch können zusätzliche Schneiden an der Trennstelle gebildet werden. Figure 6 shows an alternative cutting ring 19 of a third embodiment. The cutting ring 19 is made of a heat-treatable and, in particular, also deformable steel, for example a 20MnB4 manufactured as a stamped and bent part. It has tooth-like projections 20 with cutting edges on the circumference, which protrude obliquely in the axial direction, that is to say out of the plane of the drawing, along a circular bending line 21. This is also clear from FIG. 7, in which several cutting rings 19 are connected to form a stack 22. For this purpose, the cutting rings 19 are slipped onto the shaft 23 of a screw 24 and clamped between the head 24 and a nut 26 as well as arched tension washers 27. In this stacked state, the cutting rings 19 are case-hardened, that is to say carburized, quenched and tempered, and then inductively hardened in the feed process. As a result of the stacking, the carbon penetrates essentially only in the area of the projections 20 and is only inductively hardened there. The stack 22 is also particularly suitable for inductive feed hardening, as is known from toothed racks and the like. A cutting ring 19 hardened in this way is then welded onto the unfinished expansion sleeve, in particular by laser welding or resistance welding. The cutting ring is severed, for example, by laser cutting. This allows additional cutting edges to be formed at the point of separation.
Bei allen Ausführungsbeispielen kann sich eine galvanische Nachbehandlung an die beschriebenen Herstellungsschritte anschließen. In all of the exemplary embodiments, a galvanic aftertreatment can follow the production steps described.
FIW2797.2 19.03.2021 FIW2797.2 March 19, 2021
S S.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
Hinterschnittanker und Verfahren zu seiner Verankerung Undercut anchor and method of anchoring it
1 Hinterschnittanker 1 undercut anchor
2 Spreizhülse 2 expansion sleeve
3 Schaft 3 shaft
4 Spreizkörper 4 expansion bodies
5 Gewinde 5 threads
6 Schlitz 6 slot
7 Spreizlaschen 7 expansion tabs
8 vorderes Ende der Spreizhülse 2 8 front end of the expansion sleeve 2
9 Aufschweißung 9 Welding
10 Auftragschweißung 10 Overlay welding
11 Schweißraupe 11 welding bead
12 hinteres Ende der Spreizhülse 2 12 rear end of expansion sleeve 2
13 Aussparung 13 recess
14 Formschlusskupplung 14 Form-fit coupling
15 Bruchfläche 15 fracture surface
16 Schneide 16 cutting edge
17 Schleifring 17 slip ring
18 Trennfläche 18 interface
19 Schneidring 19 cutting ring
20 zahnartige Vorsprünge 20 tooth-like protrusions
21 Biegelinie 21 bending line
22 Stapel 22 stacks
23 Schaft 23 shaft
24 Schraube 24 screw
25 Kopf 25 head
26 Mutter 26 mother
27 Spannscheibe 27 washer

Claims

Ansprüche Expectations
1. Hinterschnittanker zu einer Verankerung in einem Ankerloch, mit einem Spreizkörper (4), mit einer Spreizhülse (2), die an einem vorderen Ende (8) der Spreizhülse (2) Schlitze (6) aufweist, durch die Spreizlaschen (7) an der Spreizhülse (2) ausgebildet sind, die zur Verankerung des Hinterschnittankers (1) in dem Ankerloch durch Aufschieben der Spreizlaschen (7) der Spreizhülse (2) auf den Spreizkörper (4) aufspreizbar sind, und mit Schneiden (16), die an den Spreizlaschen (7) angeordnet sind und die bei einem Drehantrieb der Spreizhülse (2) beim Aufschieben auf den Spreizkörper (4) eine Hinterschneidung in dem Ankerloch hersteilen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse (2) eine Aufschweißung (9) aufweist, die ursprünglich die Schlitze (6) überbrückt und anschließend an den Schlitzen (6) unterbrochen wurden, und dass insbesondere die Schneiden (16) durch Unterbrechungen der Aufschweißung (9) an den Schlitzen (6) der Spreizhülse (2) ausgebildet sind. 1. Undercut anchor for anchoring in an anchor hole, with an expansion body (4), with an expansion sleeve (2) which has slots (6) at a front end (8) of the expansion sleeve (2) through the expansion tabs (7) the expansion sleeve (2) are formed, which can be expanded to anchor the undercut anchor (1) in the anchor hole by sliding the expansion tabs (7) of the expansion sleeve (2) onto the expansion body (4), and with cutting edges (16) which are attached to the Expanding tabs (7) are arranged and which, when the expansion sleeve (2) is rotated, produce an undercut in the anchor hole when the expansion sleeve (2) is pushed onto the expansion body (4), characterized in that the expansion sleeve (2) has a weld (9) which originally formed the Slots (6) were bridged and then interrupted at the slots (6), and that in particular the cutting edges (16) are formed by interruptions in the weld (9) on the slots (6) of the expansion sleeve (2).
2. Hinterschnittanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufschweißung (6) am vorderen Ende (8) der (2) Spreizhülse angeordnet ist.2. Undercut anchor according to claim 1, characterized in that the weld (6) is arranged at the front end (8) of the (2) expansion sleeve.
3. Hinterschnittanker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufschweißung (9) eine Auftragschweißung (10) ist. 3. Undercut anchor according to claim 1 or 2, characterized in that the weld (9) is an overlay weld (10).
4. Hinterschnittanker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufschweißung (9) Schleifkörner enthält.4. Undercut anchor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the weld (9) contains abrasive grains.
5. Hinterschnittanker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Spreizhülse (2) ein Schleifring (17) als Aufschweißung (9) aufgeschweißt ist, der die Schlitze (6) überbrückt und der nach dem Schweißen an den Schlitzen (6) durchtrennt wurde. 5. Undercut anchor according to claim 1 or 2, characterized in that a slip ring (17) is welded onto the expansion sleeve (2) as a weld (9), which bridges the slots (6) and which after welding on the slots (6) was severed.
6. Hinterschnittanker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Spreizhülse (2) ein Schneidring als Aufschweißung (9) aufgeschweißt ist, der die Schlitze (6) überbrückt und der nach dem Schweißen gehärtet und nach dem Schweißen an den Schlitzen (6) durchtrennt wurde. 6. Undercut anchor according to claim 1 or 2, characterized in that a cutting ring is welded onto the expansion sleeve (2) as a weld (9) which bridges the slots (6) and which is hardened after welding and after welding at the slots ( 6) was severed.
7. Hinterschnittanker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Spreizhülse (2) ein Schneidring als Aufschweißung (9) aufgeschweißt ist, der die Schlitze (6) überbrückt und der vor dem Schweißen gehärtet und nach dem Schweißen an den Schlitzen (6) durchtrennt wird. 7. Undercut anchor according to claim 1 or 2, characterized in that a cutting ring is welded onto the expansion sleeve (2) as a weld (9), which bridges the slots (6) and which is hardened before welding and after welding on the slots ( 6) is severed.
8. Hinterschnittanker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidring als Stanzteil ausgeführt ist. 8. undercut anchor according to claim 7, characterized in that the cutting ring is designed as a stamped part.
9. Hinterschnittanker nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidring und durch Einsatzhärten, und insbesondere anschließendes Induktivhärten, gehärtet ist. 9. Undercut anchor according to claim 7 or claim 8, characterized in that the cutting ring is hardened by case hardening, and in particular subsequent inductive hardening.
10. Hinterschnittanker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aufschweißung (9) außerhalb einer Innenmantelfäche der Spreizlaschen (7) befindet. 10. Undercut anchor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the weld (9) is located outside an inner jacket surface of the expansion tabs (7).
11. Hinterschnittanker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (6) der Spreizhülse (2) und die Unterbrechungen der umlaufenden Aufschweißung (9) an den Schlitzen (6) gemeinsam und nach der Aufschweißung (9) hergestellt sind. 11. Undercut anchor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the slots (6) of the expansion sleeve (2) and the interruptions of the circumferential weld (9) on the slots (6) are made together and after the weld (9) .
12. Hinterschnittanker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufschweißung (9) eine Härte nach Rockwell von mindestens 60 HRC aufweist. 12. Undercut anchor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the weld (9) has a Rockwell hardness of at least 60 HRC.
13. Hinterschnittanker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse (2) eine Formschlusskupplung (14) zu einem Drehantrieb durch Formschluss aufweist. 13. Undercut anchor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the expansion sleeve (2) has a form-fitting coupling (14) to a rotary drive by form-fitting.
14. Verfahren zur Verankerung eines Hinterschnittankers (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterschnittanker (1) in das Ankerloch in einem Ankergrund eingebracht und dass die Spreizhülse (2) drehend auf den Spreizkörper (4) aufgeschoben wird, so dass die Spreizlaschen (7) aufgespreizt werden, wodurch die umlaufende Aufschweißung (9) am vorderen Ende (8) der Spreizhülse (2) an den Schlitzen (6) bricht, wodurch die Schneiden (16) an den Unterbrechungen der Aufschweißung (9) an den Schlitzen (6) gebildet werden, die bei der Drehung der Spreizhülse (2) und dem Aufschieben der Spreizhülse (2) auf den Spreizkörper (4) die Hinterschneidung an einem Umfang des Ankerlochs in dem Ankerloch erzeugen. 14. The method for anchoring an undercut anchor (1) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the undercut anchor (1) is introduced into the anchor hole in an anchor base and that the expansion sleeve (2) is pushed onto the expansion body (4) in a rotating manner so that the expansion tabs (7) are spread open, whereby the circumferential weld (9) at the front end (8) of the expansion sleeve (2) breaks at the slots (6), whereby the cutting edges (16) at the interruptions of the weld (9 ) are formed on the slots (6) when the expansion sleeve (2) is rotated and the expansion sleeve (2) is pushed onto the expansion body (4) create the undercut on a periphery of the anchor hole in the anchor hole.
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