DE2819289A1 - Self locking anchorage bolt for concrete - has collar pulled upwards against sleeve, with segments swung out to lock inside hole - Google Patents
Self locking anchorage bolt for concrete - has collar pulled upwards against sleeve, with segments swung out to lock inside holeInfo
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Abstract
Description
Formschlüssig setzbarer Dübel Form-fitting adjustable dowel
Die Erfindung betrifft einen in einer mit einer Hinterschnittfläche versehenen Bohrung formschlüssig setzbaren Dübel mit einem langgestreckten, zumindest abschnittsweise mit Gewinde versehenen Befestigungsbolzen, an dessen äußerem Ende ein Schraubenkopf oder eine Mutter vorgesehen ist, und an dessen bohrungsinnerem Ende Riegelelemente schwenkbar gehaltert sind, die von einer innerhalb des Durchmessers der Bohrung liegenden Lage in eine Lage überführbar sind, in welcher sie teilweise über den Durchmesser der Bohrung vorstehen und in der Bohrung die Hinterschnittfläche verriegelnd hintergreifen, wobei zwischen die zur Bohrungsmündung gewandten freien Enden der Riegelelemente das verjüngte Ende eines längsverschieblich auf dem Befestigungsbolzen angeordneten konischen Spreizkörpers mit relativ großem Konuswinkel eingreift und der Spreizkörper mit einem weiteren mit seinem verjüngten Ende zur Bohrung mündung weisenden konischen Spreizkörper verbunden ist, dessen Konuswinkel kleiner als der Konuswinkel des ersten Spreizkörpers ist und dessen verjüngtes Ende in das ins Bohrungsinnere weisende Ende einer zumindest in einem Teilabschnitt ihrer Längserstreckung durch Längsschlitze in Spreizlamellen unterteilten ebenfalls längsverschieblich auf dem Befestigungsbolzen angeordneten Hülse eingreift.The invention relates to one in one with an undercut surface provided bore positively settable dowel with an elongated, at least securely threaded fastening bolts at its outer end a screw head or a nut is provided, and on the inside of the bore End locking elements are pivotally supported by one within the diameter the position lying in the bore can be converted into a position in which it is partially Project beyond the diameter of the hole and the undercut surface in the hole Engage behind locking, with between the facing towards the bore mouth free Ends of the locking elements, the tapered end of a longitudinally displaceable on the fastening bolt arranged conical expansion body with a relatively large cone angle engages and the expansion body with another with its tapered end to Bore opening facing conical expansion body is connected, the cone angle is smaller than the cone angle of the first expansion body and its tapered end into the end of one pointing into the interior of the bore, at least in part of its Longitudinal extension divided by longitudinal slots in expanding lamellas, also longitudinally displaceable engages the sleeve arranged on the fastening bolt.
Der so ausgebildete Dübel (DE-OS 26 41 442) stellt eine Weiterentwicklung von Dübeln (DE-OS 25 35 o66) dar, bei denen die formschlüssige Festlegung des Dübeikörpers in der mit der Hinterschnittfläche versehenen Bohrung dadurch erfolgt, daß die Riegelelemente nach dem Einführen in die Bohrung entweder durch Federspannung aufspringen oder durch einen von außen drehbaren Spreiz- oder Nockenkörper radial aus dem Dübel herausgeschoben werden, und zwar liegt ein wesentliches Merkmal des eingangs erwähnten Dübels in der Verwendung der zwei mit ihren Basisflächen größeren Durchmessers einander zugewandten Spreiskörpern, von denen der mit den Spreizlamellen der Hülse zusammenwirkende schlankere Spreizkörper beim Setzen des Dübels zuerst wirksam wird, die Spreizlamellen aufspreizt und im Bereich oberhalb der Hinterschnittfläche an der Bohrungswandung zur Anlage bringt und so eine Drehsicherung des Dübeln bewirkt. Erst dann wird der Spreizkörper mit steilerer Konizität wirksam und spreizt die Riegelelemente am bohrungsinneren Ende unter gleichzeitigem axialem Anzug in Richtung zur Bohrungsmündung bis zur Anlage an der Hinterschnittfläche auf. Die Riegelelemente werden beim bekannten Dübel ebenfalls von Spreizlamellen einer in Längsrichtung geschlitzten Hülse gebildet.The dowel designed in this way (DE-OS 26 41 442) represents a further development of dowels (DE-OS 25 35 o66), in which the form-fitting definition of the dowel body in the bore provided with the undercut surface takes place in that the locking elements after inserting it into the hole, either spring open or pushed radially out of the dowel by an externally rotatable expansion or cam body be, namely an essential feature of the anchor mentioned in the beginning the use of the two with their base surfaces of larger diameter facing each other Sprags, of which the one that interacts with the expanding lamellae of the sleeve is slimmer The expansion body first becomes effective when the dowel is set, which expands the expansion lamellae and in the area above the undercut surface on the bore wall for contact brings and so a rotation lock of the dowel causes. Only the expansion body becomes effective with a steeper conicity and expands the locking elements at the inner end of the bore with simultaneous axial tightening in the direction of the bore mouth until it rests on the undercut surface. The locking elements are known Dowels also formed by expanding lamellae of a sleeve slotted in the longitudinal direction.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen bekannten formschlüssig spreizbaren Dübel in der Funktion und Belastbarkeit zu verbessern.The invention is based on the object of this known form-fitting expandable dowels to improve the function and load capacity.
Ausgehend von einem iflibel der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ins Bohrungsinnere weisenden Enden der als kurze Hülsensegmente ausgebildeten Riegelelemente auf einem am bohrungsinneren Ende des Befestigungsbolzens angeordneten Kopfstück schwenkbar gehaltert und in nicht ausgeschwenkter Ausgangslage zu einer den Befestigungsbolzen umschließenden dickwandigen zylindrischen Hülse zusammengeschlossen sind, in welche eine umlaufende Radialnut eingestochen ist, in der ein die Riegelelemente in der eingeschwenkten Lage haltender aufweitbarer Ring angeordnet ist, wobei der Verformungswiderstand des Rings gegebenenfalls in Verbindung mit dem Widerstand, den die Halterung der Riegelelemente am Kopfstück einer Verschwenkung der Riegelelemente entgegensetzt, so gewählt ist, daß er einer Aufspreizung der-Riegelelemente einen Widerstand entgegensetzt, der größer als der Widerstand ist, den die Lamellen der geschlitzten Hülse einem Aufspreizen entgegensetzen. Die Herstellung der Riegelelemente als gesonderte Hülsensegmente erlaubt es, diese mit stärkerem Querschnitt als bei einer Spreizhülse zu bemessen, so daß der gesetzte Dübel höher belastbar ist. Außerdem gewährleistet der die Hülsensegmente zusammenhaltende aufweitbare und in seinem Verformungswiderstand gegen Aufspreizen in der angegebenen Weise gewählte Ring im Zusammenwirken mit eventuellen weiteren Widerständen gegen eine Aufspreizung der Riegeleleiente, daß die Spreizfunktionen der Hülse bzw. der Riegelelemente in der erforderlichen Aufeinanderfolge eintreten.Based on an iflibel of the type mentioned at the beginning, this becomes The object is achieved according to the invention in that the ends pointing into the interior of the bore the locking elements designed as short sleeve segments on one on the inside of the bore End of the mounting bolt arranged head piece pivotally supported and in not swiveled out starting position to one surrounding the fastening bolt thick-walled cylindrical sleeve are joined together, in which a circumferential Radial groove is inserted, in which the locking elements in the pivoted Position holding expandable ring is arranged, the deformation resistance of the ring in connection with the resistance that the bracket of the The locking elements on the head piece oppose a pivoting of the locking elements, is chosen so that it opposes a spreading of the locking elements a resistance, which is greater than the resistance that the slats of the slotted sleeve have Oppose spreading. The production the locking elements as a separate sleeve segments, it allows them to have a thicker cross-section than with to be dimensioned with an expansion sleeve so that the dowel set can withstand higher loads. aside from that ensures that the sleeve segments holding together expandable and in his Deformation resistance against spreading in the specified manner selected ring in Cooperation with possible further resistance against a spreading of the Riegeleleiente that the spreading functions of the sleeve or the locking elements in the necessary sequence occur.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Spreizkörper mit größerem Konuswinkel mit dem Spreizkörper mit geringerem Konuswinkel durch ein in Axialrichtung verformbares Abstandselement verbunden, dessen Verformungswiderstand gegen axiale Zusammendrückung größer ist als der Widerstand, den der die Riegelelemente zusammenhaltende Ring sowie gegebenenfalls der Widerstand der Halterung der Riegelelemente am Kopfstück einer Aufspreizung der Riegelelemente entgegensetzt Dieses Abstandselement hat die Aufgabe, einen zusätzlichen axialen Anzug der bereits ausgespreizten Riegelelemente für den Fall zu ermöglichen, daß die Riegelelemente beim Setzvorgang nach vollständigem Aufspreizen noch nicht ganz bis an die Hinterschnittfläche angezogen sind, so daß ein solcher Dübel eine gewisse Los in Axialrichtung hätte. Durch zusätzliches Drehen der Mutter bzw des Kopfes des Befestigungsbolzens kann ein solcher Dübel nunmehr unter Verformung des Abstandselements bis zur vollständigen Anlage der Riegelelemente an die Hinterschnittfläche angezogen.und unter axiale Spannung gesetzt werden.In an advantageous development of the invention, the expansion body is with a larger cone angle with the expansion body with a smaller cone angle connected in the axial direction deformable spacer element, its resistance to deformation against axial compression is greater than the resistance that the locking elements cohesive ring and, if necessary, the resistance of the holder of the locking elements This spacer element opposes a spreading of the locking elements at the head piece has the task of an additional axial tightening of the already expanded locking elements in the event that the locking elements during the setting process after complete Spreading is not yet fully tightened to the undercut surface, so that such a dowel would have a certain amount of loose space in the axial direction. By additional turning the nut or the head of the fastening bolt can now be such a dowel with deformation of the spacer element until the locking elements are fully in contact tightened to the undercut surface and placed under axial tension.
Das die Riegelelemente tragende Kopfstück hat vorzugsweise die Form eines kurzen zylindrischen Körpers, in dessen zur Bohrungsmündung weisender rückwärtiger Stirnfläche Taschen gebildet sind, in welche von den den Kopfstücken zugewandten Riegelelementen vorspringende Haltezapfen eingreifen. Die Riegelelemente werden durch diese Zapfen gegen Drehung gesichert gehalten.The head piece carrying the locking elements preferably has the shape a short cylindrical body, in the back of which pointing towards the bore mouth End face pockets are formed in which the head pieces facing Latch elements engage protruding retaining pins. The locking elements are held secured against rotation by this pin.
Um zu verhindern, daß die inneren Enden der Haltezapfen beim Verschwenken der Riegelelemente in die Verriegelungestellung gegen den Befestigungsbolzen gedrückt werden und dabei das ihn im Kopfstück haltende Gewinde verformen, ist in erfindungsgemäßer Weiterbildung vorgesehen, daß die Taschen im Kopfstück zumindest in ihrem im Xopfstückinnern liegenden Endbereich zu der den Befestigungsbolzen aufnehmenden Bohrung im Kopfstück hin abgeschlossen sind, und daß die Haltezapfen in ihrem Endbereich entsprechend abgesetzt sind.To prevent the inner ends of the retaining pins from pivoting the locking elements pressed into the locking position against the fastening bolt and thereby deform the thread holding it in the head piece, is in accordance with the invention Further development provided that the pockets in the head piece at least in their inside of the head piece lying end area to the hole receiving the fastening bolt in the head piece are completed, and that the retaining pin in its end area accordingly are discontinued.
Alternativ kann der Haltezapfen auch insgesamt dünner ausgebildet werden, so daß er dann beispielsweise über die gesamte Länge die Dicke des abgesetzten Endbereichs hat.Alternatively, the retaining pin can also be made thinner overall so that he then, for example, over the entire length of the thickness of the stepped Has end range.
In den dann zwischen Befeetigungsbolzen und Haltezapfen entstehenden Zwischenraum wird ein gesondert hergestellter Ring eingelegt.In the then arising between the fastening bolt and retaining pin A separately manufactured ring is inserted between the space.
Dabei empfiehlt es sich, die Taschen im Kopfstück und die Haltezapfen der Riegelelemente mit sich Jeweils komplementär entsprechenden vom Kreisquerschnitt abweichenden Querschnittsformen zu versehen, um sicherzustellen, daß die Riegelelemente in korrekter Ausrichtung zum Kopfstück fixiert sind.It is advisable to use the pockets in the head piece and the retaining pegs of the locking elements with each complementary corresponding to the circular cross-section to provide different cross-sectional shapes to ensure that the locking elements are fixed in the correct alignment to the head piece.
Die Haltezapfen sind vorzugsweise einstückig an den Riegelelementen angesetzt und weisen im Anschlußbereich am Riegelelement einen eine Verbiegung des Riegeleleuents relativ zum Zapfen in der vorgesehenen Schwenkrichtung ermöglichenden geschwächten Querschnitt auf. Eine derartige Ausbildung der schwenkbaren Halterung der Riegelelemente am Kopfstück ist sehr einfach und preisgünstig zu verwirklichen, da komplizierte Schwenklagerungen mit Laschen und Schwenkzapfen vermieden sind Die dem Kopfstück zugewandten Stirnflächen der Riegelelemente sind vorzugsweise ebene und rechtwinklig zur Längsmittelachse des Dübels verlaufende Flächen, während die den Riegelelementen zugewandte rückwärtsweisende Stirnfläche des Kopfstücks in den jeweils den Stirnflächen der Riegelelemente zugewandten Bereichen um das Maß der vorgesehenen Verschwenkung der Riegelelemente von innen nach außen abfallend abgeschrägt sind. In der gesetzten Stellung des Dübels liegen die Stirnflächen der Riegelelemente also großflächig auf den abgeschrägten Bereichen des Kopfstücks auf, so daß eine großflächige hochbelastbare Abstützung gewährleistet ist.The retaining pins are preferably in one piece on the locking elements attached and have a bend of the in the connection area on the locking element Latch elements relative to the pin in the intended pivoting direction enabling weakened cross-section. Such a design of the pivotable Holding the locking elements on the head piece is very easy and inexpensive to implement, because complicated swivel bearings with brackets and trunnions are avoided The end faces of the locking elements facing the head piece are preferably flat and surfaces running at right angles to the longitudinal center axis of the dowel, while the the locking elements facing rearward face of the head piece in the in each case the end faces of the locking elements facing areas by the amount of provided pivoting of the locking elements sloping from the inside to the outside are. The end faces of the locking elements are in the set position of the dowel So over a large area on the beveled areas of the head piece, so that a large-area heavy-duty support is guaranteed.
Der Spreizkörper mit großem Konuswinkel und der Spreizkörper mit geringerem Konuswinkel sowie das Abstandselement sind vorzugsweise zu einem als Ganzes zusammenhängenden doppelkonischen Spreizelement vereinigt, um die Montage des Dübels zu vereinfachen, obwohl es grundsätzlich natürlich auch möglich wäre, diese Teile gesondert herzustellen und einzeln zu montieren. Dann müßte jedoch Sorge dafür getragen werden, daß sie im montierten Dübel relativ zueinander unverdrehbar sind.The expansion body with a large cone angle and the expansion body with a smaller one The cone angle and the spacer element are preferably connected as a whole double-conical expansion element combined to simplify the installation of the anchor, although in principle it would of course also be possible to manufacture these parts separately and to be assembled individually. Then, however, care would have to be taken to ensure that they are not rotatable relative to each other in the installed dowel.
Aus Gründen der einfachen und preiswerten Herstellung können die Spreizkörper und das Abstandselement einstückig aus Kunststoff gespritzt sein.For reasons of simple and inexpensive manufacture, the expansion body and the spacer element can be injection-molded in one piece from plastic.
Das Abstandselement wird dann zweckmäßigerweise von wenigstens zwei, vorzugsweise drei oder mehr in gleichmäßigen Winkelabständen angeordneten, die beiden Spreizkörper verbindenden Längsetegen gebildet.The spacer element is then expediently made up of at least two preferably three or more equally angularly spaced, the two Spreader connecting longitudinal webs formed.
Alternativ kann das Abstandselement auch von einer axial zusammendrückbaren Hülse gebildet werden, an deren gegenüberliegenden Enden die beiden gesondert hergestellten Spreizkörper drehfest angeordnet sind.Alternatively, the spacer element can also be axially compressible Sleeve are formed, at the opposite ends of the two separately produced Spreader bodies are arranged in a rotationally fixed manner.
In diesem Fall kann die Hülse bsspielsweise als dünne Hülse aus Metallblech ausgebildet sein, während die Spreizkörper wieder aus Kunststoff oder alternativ auch aus Metall bestehen.In this case, the sleeve can, for example, be a thin sleeve made of sheet metal be formed, while the expansion body again made of plastic or alternatively also made of metal.
Aus Metall hergestellte Spreizkörper können auch mit einer aus KundEtoff hergestellten Hülse kombiniert sein, wobei diese Hülse dann das verformbare Abstandselement darstellt.Spreader bodies made of metal can also be combined with one made of KundEtoff produced sleeve be combined, this sleeve then the deformable spacer represents.
Um sicherzustellen, daß die in Axialrichtung aufeinanderfolgende auf dem Befestigungsbolzen angeordneten Teile des Dübels beim Anziehen des Dübels sich nicht relativ zueinander verdrehen können und dadurch die Setzfunktion beeinträchtigen, ist in erfindungsgemäß.r Weiterbildung an jedem der beiden Spreizkörper wenigstens ein von der kegeligen Spreizfläche vorstehender, in den Spalt zwischen zwei Riegelelementen bzw. den Spalt zwischen zwei Spreizlamellen der Hülse eingreifender rippenartiger Vorsprung vorgesehen.To ensure that the axially successive the fastening bolt arranged parts of the anchor when tightening the anchor itself cannot rotate relative to each other and thereby impair the setting function, is in a further development according to the invention on each of the two expansion bodies at least one protruding from the conical expansion surface into the gap between two locking elements or the gap between two expanding lamellae of the sleeve engaging rib-like Projection provided.
Hierbei empfiehlt es sich, die Rippen des den Riegelelementen zugewandten Spreizkörpers so weit über das kopfstückseitige Ende des Spreizkörpers in Richtung zum Kopfstück vorstehen zu lassen, daß ihre Vorderenden gerade in der bestimmungsgemäß ausgeschwenkten Verriegelungsetellung der Riegelelemente auf dem Kopfstück zur Anlage kommen. Die voratehenden Enden dieser Rippen wirken als Anschläge, die ein zu starkes Einlaufen dcs Spreizkörpers zwischen die Riegelelemente und dadurch in Aufspreizen der Riogelolemente über di. Riegelstellung hinaus verhindern.It is recommended that the ribs of the locking element facing Expansion body so far over the headpiece-side end of the expansion body in the direction to let protrude to the head piece that their front ends are straight in the intended swiveled locking position of the locking elements on the head piece to the plant come. The protruding ends of these ribs act as stops, which are too strong Entry of the expansion body between the locking elements and thereby spreading the Riogelolemente over di. Prevent bolt position out.
Schließlich empfiehlt es sich noch, den in die Spreizlamellen der Hülse eingreifenden Spreizkörper mit geringerem Konuswinkel an seinem bohrungsinneren Ende mit einem radial vorspringenden umlaufenden Bund zu versehen, an dem die freien Enden der Spreizlamellen der Hülse nach einer vorgegebenen Aufspreizung zur Anlage kommen. Der Bund wirkt ebenfalls als Anschlag, der eine zu starke Spreizung der Lamellen der Hülse verhindert.Finally, it is also recommended that the Sleeve engaging expansion body with a smaller cone angle on its inside of the bore End to be provided with a radially projecting circumferential collar on which the free Ends of the expanding lamellae of the sleeve after a predetermined spread to the plant come. The federal government also acts as a stop, which prevents the Prevents lamellae of the sleeve.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausflllirungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert* und zwar zeigtt Fig. 1 eine Seitenansicht eines in einer mit einem Hinterschnitt versehenen Bohrung gesetzten erfindungsgemäßen Dübels; Fig. 2 eine Schnittansicht durch die in auseinandergezogener Lage dargestellten Teile des Dübels gemäß Fig. 1 Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines der Riegelelemente, mit denen der gesetzte Dübel an der zugeordneten Hinterschnittfläche einer Bohrung verriegelt wird Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Kopfstücks des erfindungsgemäßen Dübels, in dem die Riegelelemente gemäß Fig. 3 verschvenkbar gehaltert sind; und Fig. 5 eine zur Hälfte im Schnitt und zur anderen Hälfte in der Seitenansicht gezeigte Darstellung eines Spreizelements für den erfindungsgemäßen Dübel.The invention is in the following description of an exemplary embodiment explained in more detail in connection with the drawing * and that Fig. 1 shows a side view one set in a bore provided with an undercut according to the invention Dowel; Fig. 2 is a sectional view through the shown in an exploded position Parts of the dowel according to FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view of one of the locking elements, with those of the dowel set on the associated undercut surface of a hole Fig. 4 is a perspective view of the head piece of the invention Dowel, in which the locking elements are pivotally supported according to Figure 3; and Fig. 5 is shown half in section and the other half in side view Representation of an expansion element for the anchor according to the invention.
Der in Fig. 1 und 2 gezeigte, in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße Dübel setzt sich aus einer Reihe von aufeinanderfolgend auf einem mit Gewinde versehenen Befestigungibolzen 12 angeordneten Bauteilen susam-n, deren Außendurch-esser in nicht gesetzten Zustand des Dübels etwa dem Durchmesser der Vorbohrung 14 der mit dem Hinterschnitt 16 versehenen Bohrung entspricht bzw. etwas geringer ist, so daß der Dübel 10 also in ungesetztem Zustand leicht durch eine Bohrung in einem zu befestigenden Werkstück 18 in die zugehörige Bohrung 14, 16 in einem Untergrund, der beispielsweise eine Betonwand 20 sein möge, einführbar und bis zur Anlage einer auf dem bohrungsäußeren Ende des Befestigungsbolzens 12 aufgeschraubten Mutter 22 bzw.The one shown in FIGS. 1 and 2, designated 10 in its entirety dowel according to the invention is composed of a number of consecutive on one threaded fastening bolts 12 arranged components susam-n, whose Outside diameter in not set state of the anchor about the The diameter of the pilot hole 14 corresponds to the hole provided with the undercut 16 or is slightly less, so that the dowel 10 is easy in the unset state through a hole in a workpiece 18 to be fastened into the associated hole 14, 16 in a subsurface, which may be a concrete wall 20, for example and until one rests on the end of the fastening bolt 12 on the outside of the bore screwed nut 22 resp.
einer untergelegten Scheibe 24 einschiebbar ist.an underlying disc 24 can be inserted.
Der erfindungsgemäße Dübel ist also für die sogenannte Durchsteckmontage geeignet.The anchor according to the invention is therefore for the so-called push-through installation suitable.
Auf das bohrungsinnere oder vordere Ende des im gezeigten Fall als mit durchgehendem Gewinde versehener Gewindebolzen ausgebildeten Befestigungebolzens 12 ist ein kurzes zylindrisches Kopfstück 26 aufgeschraubt, auf dessen zur Bohrungsmündung weisender Stirnfläche eine Anzahl von Riegelel.menten 28 in einer nachstehend noch näher erläuterten Weise verschwenkbar gehaltert sind. Bei diesen Riegelelementen 28 handelt es sich um starkwandige Hlllsensegmente, die sich im nicht gesetzten Zustand des Dübels zu einer den Befestigungsbolzen 12 umschließenden dickwandigen Hülse ergänzen.On the inside of the bore or the front end of the case shown as Fastening bolt designed with a continuous thread provided with a threaded bolt 12, a short cylindrical head piece 26 is screwed, on which to the bore mouth facing a number of Riegelel.menten 28 in one of the following are supported pivotably explained in more detail. With these locking elements 28 are thick-walled shell segments that are not set State of the dowel to a thick-walled enclosing the fastening bolt 12 Complete the sleeve.
Im gezeigten Fall sind drei solcher Riegelelemente 28 vorgesehen. In die Außenseite der Riegelelemente ist eine umlaufende Radialnut 30 eingestochen, in welcher ein aufweitbarer Metallring 32 angeordnet ist, der die Riegelulemento zusamienhält und ihrer Verschwenkung einen Widerstand entgegensetzt.In the case shown, three such locking elements 28 are provided. A circumferential radial groove 30 is cut into the outside of the locking elements, in which an expandable metal ring 32 is arranged, which the Liegelulemento holding together and theirs Pivoting opposes a resistance.
Zwischen die zur Bohrungsmündung gewandten freien Enden der Riegelelemente 28 greift das verjüngte Ende eines längsverschieblich auf dem Befestigungsbolzen 12 angeordneten konischen oder kegelstumpfförmigen Spreizkörpers 34 ein, der über eine Anzahl von in gleichmäßigen Winkelabständen verteilten Längsstegen 36 mit einem weiteren Spreizkörper 38 zu einem doppelkonischen Spreizelement 40 vereinigt ist. Der Spreizkörper 38 ist schlanker als der Spreizkörper 34, d.h. sein Konuswinkel ist kleiner als der Konuswinkel des Spreizkörpers 34.Between the free ends of the locking elements facing the bore mouth 28 engages the tapered end of a longitudinally displaceable on the mounting bolt 12 arranged conical or frustoconical expansion body 34, which over a number of evenly angularly spaced longitudinal webs 36 with a further expansion body 38 is combined to form a double-conical expansion element 40. The expansion body 38 is slimmer than the expansion body 34, i.e. its cone angle is smaller than the cone angle of the expansion body 34.
Das Spreizelement 40 ist im gezeigten Fall einstückig aus Kunststoff hergestellt, wobei die die beiden Spreizkörper auf Abstand haltenden Stege 36 bei Einwirkung einer hinreichend hohen Axialkraft in Axialrichtung verformbar sind und dann eine Annäherung der beiden Spreizkörper 34, 38 aufeinander zu erlauben. Am bohrungsinneren Ende springt von der Kegel- oder Konus fläche des Spreizkarpers 38 ein umlaufender radialer Bund 42 vor.The expansion element 40 is made in one piece from plastic in the case shown produced, with the webs 36 holding the two expansion bodies at a distance Can be deformed under the action of a sufficiently high axial force in the axial direction and then to allow the two expansion bodies 34, 38 to approach one another. At the The end of the inner hole jumps from the conical or conical surface of the expanding karpers 38 a circumferential radial collar 42 in front.
Das verjüngte Ende des Spreizkörpers 38 greift in das ins Bohrungsinnere weisende Ende einer durch Längeschlitze 44 in Spreizlamellen 46 unterteilte Hülse 48, deren Wandstärke vergleichsweise geringer als die Dicke der Riegelelemente ist, so daß die Spreizlamellen 46 in Zuflammenvirken mit dem schlankeren Spreizkörper 38 bei Einwirken einer axialen kraft eher aufgespreizt werden, als die Riegeleleiente 30 vom Spreizkörper 34.The tapered end of the expansion body 38 engages in the inside of the bore Pointing end of a sleeve divided into expanding lamellae 46 by longitudinal slots 44 48, the wall thickness of which is comparatively less than the thickness of the locking elements, so that the expansion lamellae 46 in Zuflammenvirken with the slimmer expansion body 38 when an axial force acts, it is more likely to expand than the locking element 30 from expansion body 34.
An die Hülse 48 schließt sich beim dargestellten Dübel noch eine gesonderte Abstandshülse SO an.In the case of the anchor shown, a separate sleeve is attached to the sleeve 48 Spacer sleeve SO on.
Diese Abstandshülse, die - wenn gewünscht - auch einstückig mit der Hülse 48 ausgebildet sein kann, nimmt die zwischen dem Werkstück 18 und dem Untergrund 20 auftretenden Scherkräfte auf.This spacer sleeve, which - if desired - also integral with the Sleeve 48 can be formed, which takes between the workpiece 18 and the substrate 20 occurring shear forces.
Festzuhalten ist noch, daß alle zwischen dem Kopfstück 26 und der Scheibe 24 angeordneten Bauteile auf dem Befestigungsbolzen längsverschieblich, die zwischen der Hülse 48 und dem Kopfstück 26 liegenden Bauteile zusätzlich relativ zueinander unverdrehbar ausgebildet sind. Die Drehsicherung zwischen dem Spreizkörper 34 und den Riegelelementen 28 wird beispielsweise von mindestens einem auf der Kegeifläche des Spreizkörpers vorgesehenen in den Spalt zwischen zwei benachbarte Riegelelemcnte eingreifenden rippenartigen Vorsprung 52 übernommen. Entsprechend dient mindestens ein rippenartiger Vorsprung S4 auf der Kegelfläche des Spreizkörpers 38 als Dreheicherung zwischen diesem Spreizkörper und der geschlitzten Hülse 48. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei solcher rippenartiger Vorsprünge 52 vorgesehen, deren dem Kopfstück 26 zugewandte Enden 53 über das innere Ende des SpreizkUrpers 34 um ein solches Maß in Richtung zum Kopfstück 26 vorspringen, daß ihre Vorderenden gerade in der bestimmungsgemäß ausgeschwenkten Verriegelungsstellung der Riegelelemente 28 auf dem Kopfstück aufsitzen und dann ein weiteres Eindringen des Spreizkörpers 34 zwischen die Riegelelemente verhindern. Die Riegelelemente 28 ihrerseits sind an ihren dem Kopfstück 28 zugewandten unteren Stirnflächen mit Haltezapfen 96 versehen, die in Taschen 38 in der sur Bohrungsmündung weisenden rückwärtigen Stirnflächen des Kopfstücks eingreifen.It should also be noted that all between the head piece 26 and the Disc 24 arranged components longitudinally displaceable on the fastening bolt, the components lying between the sleeve 48 and the head piece 26 are additionally relative are designed to be non-rotatable to one another. The rotation lock between the expansion body 34 and the locking elements 28 is, for example, by at least one on the cone surface of the expansion body provided in the gap between two adjacent locking elements engaging rib-like projection 52 taken over. At least serves accordingly a rib-like projection S4 on the conical surface of the expansion body 38 as a rotation lock between this expansion body and the slotted sleeve 48. In the embodiment shown three such rib-like projections 52 are provided, the head piece 26 facing ends 53 over the inner end of the expansion body 34 by such an amount in the direction of the head piece 26 protrude that their front ends just in the intended the pivoted locking position of the locking elements 28 sit on the head piece and then a further penetration of the expansion body 34 between the locking elements impede. The locking elements 28 are in turn facing the head piece 28 on their The lower end faces are provided with retaining pegs 96 which are placed in pockets 38 in the sur bore mouth pointing engage the rear end faces of the headpiece.
Auf diese Weise sind also auch die Riegelelemente relativ zum Kopfstück unverdrehbar.In this way, the locking elements are also relative to the head piece non-rotatable.
Aus den vorstehenden Erläuterungen ist nun ersichtlich, daß die zwischen dem Kopfstück 26 und der Mutter 22 bzw.From the above explanations it can now be seen that the between the head piece 26 and the nut 22 or
gegebenenfalls unter der Mutter vorgesehenen Unterlegscheibe 24 auf dem Befestigungsbolzen 12 angeordneten Bauteile durch Verringerung des Abstands zwischen dem Kopfstück und der Mutter in Axialrichtung zusammengespannt werden können, wobei zunächst der Spreizkörper 38 ins Innere der Hülse 48 eingedrückt wird und die einem Aufspreizen nur relativ geringen Widerstand entgegensetzenden Luellen 46 der Hülse aufweitet, bis sie an der Wandung der Vorbohrung 14 zur Anlage kommen. Der gesamte Dübel wird damit gegen Drehung in der Bohrung festgelegt.optionally provided under the nut washer 24 the fastening bolt 12 arranged components by reducing the distance can be clamped together in the axial direction between the head piece and the nut, wherein first the expansion body 38 is pressed into the interior of the sleeve 48 and the luelles, which offer only relatively little resistance to spreading 46 of the sleeve expands until they come to rest on the wall of the pilot hole 14. The entire dowel is thus fixed against rotation in the hole.
Im Augenblick der Anlage der Lamellen 46 an der Bohrungswandung erhöht sich auch der Widerstand, den die Lamellon einem Eindringen des Spreizkörpers 38 entgegensetzen, so daß dann der Spreizkörper 34 wirksam wird und die Riegelelemente 28 unter Aufweitung des Rings 32 verschwenkt0 Der Ring 32 wird bei zunehmender Verschwenkung nicht nur aufgeweitet, sondern in dem zwischen den Riegelelementen liegenden, sich vergrößernden Spalt auch verbogen, wie dies be piolsweise in Fig. 1 ersichtlich ist.Increased at the moment the lamellae 46 are in contact with the wall of the bore the resistance that the lamellon has to penetration of the expansion body 38 oppose so that the expansion body 34 is then effective and the locking elements 28 pivoted with widening of the ring 32. The ring 32 is pivoted with increasing pivoting not only widened, but in the one between the locking elements enlarged gap also bent, as can be seen in Fig. 1 be piolweise is.
Hit zunehmender Aufspreizung verbiegt sich dann der Ring 32 zwischen den Riegelelementen, wobei dann einem weiteren Aufspreizen der Riegelelemente ein höherer Widerstand entgegengesetzt wird. Es ist ersichtlich, daß auf diese Weise sichergestellt werden kann, daß der Aufspreizvorgang der Riegelelemente 28 erst dann beginnt, wenn die Lamellen 46 bereits mit einem gewissen Druck an der Wandung der Vorbohrung 14 angelegt sind und den Dübel 10 gegen Drehung sichern.With increasing spreading, the ring 32 then bends between the locking elements, with a further spreading of the locking elements higher resistance is opposed. It can be seen in this way it can be ensured that the spreading of the locking elements 28 only then begins when the lamellae 46 already have a certain pressure on the wall the pilot hole 14 are created and secure the dowel 10 against rotation.
Die rückwärts zur Bohrungsmündung gewandten Stirnflächen der Riegelelemente werden auf diese Weise an der Hinterschnittfläche 16 der Bohrung 14, 16 zur Anlage gebracht. Theoretisch ist es nun denkbar, daß bõi nicht genauer Bemessung des Abstandes der Hinterschnittfläche 16 von der Oberfläche des Werkstücke 18 die Riegelelemente bereits ihre voll aufgespreizte Stellung erreicht haben, wenn sie noch nicht ganz bis an die Hinterschnittfläche 16 angezogen sind. Der gesamte Dübel wäre dann lose und würde das Werkstück 18 nicht in der erforderlichen Weise stramm an die Unterlage-20 anpressen.The end faces of the locking elements facing backwards towards the bore mouth are in this way to the undercut surface 16 of the bore 14, 16 to the plant brought. Theoretically, it is now conceivable that bõi is not a more precise dimensioning of the distance the undercut surface 16 from the surface of the work piece 18, the locking elements have already reached their fully spread position, if not quite yet are attracted to the undercut surface 16. The entire dowel would then be loose and the workpiece 18 would not be held tightly to the pad 20 in the required manner press on.
Die die Spreizkörper 34 und 38 verbindenden Stege 36 sind aber - wie erwahnt - in Axialrichtung verformbar, so daß eine gegebenenfalls noch bestehende Lose durch weiteres Anspannen und Verformen dieser Stege beseitigt werden kann. Wesentlich ist hierbei lediglich, daß der Verformungswiderstand der Stege 36 so bemessen wird, daß sie sich erst dann verformen, wenn die Riegelelemente 28 bereits in die Riegelstellung aufgespreizt sind. Wenn die rückwärts weisenden Stirnflächen der Riegelelemente 28 an der Hintersohnittfläche 16 zur Anlage gebracht sind und die Mutter 22 weitergedreht wird, wird die den Ring 32 aufnehmende Ringnut 30 in den Riegelelementen 28 zusammengedrückt und der Ring 32 in der Ringnut 30 festgeklemmt Die Riegelelemente 28 we itehend und der Ring 32 bilden dann ein/ompaktes Bauteil, bei welchem die Rigelelemcnte in der Verriegelungestellung fixiert sind.The webs 36 connecting the expansion bodies 34 and 38 are, however, like mentioned - deformable in the axial direction, so that a possibly still existing Looseness can be eliminated by further tightening and deforming these webs. It is only essential here that the deformation resistance of the webs 36 is so is measured that they only deform when the locking elements 28 already are spread open in the bolt position. When the backward-facing faces the locking elements 28 are brought into contact with the rear surface 16 and the nut 22 is rotated further, the ring groove 30 receiving the ring 32 in the locking elements 28 pressed together and the ring 32 clamped in the annular groove 30 The locking elements 28 and the ring 32 then form a compact component, in which the Rigelemcnte are fixed in the locking position.
Die verschwenkbare Halterung der Riegelelemente 28 am Kopfstück 26 wird durch die in die Taschen 58 des Kopfstücks 26 eingreifenden, oben erwähnten Haltezapfen 36 bewirkt, die einstückig von den Riegelelementen 28 vorspringen und bei 60 direkt im Übergingibereich sum Riegelelement außen eine keilförmige Ausnehmung aufweiaen können, durch welche der Querschnitt der Haltezapfen 56 so geschwächt ist, daß eine Verbiegung der Zapfen 56 relativ zu den Riegelelementen 28 durch Verbiegung dieses Querschnitts möglich iat. In der vorgesehenen, ganz ausgeschwenken Lage der Riegelelemente 28 verschwindet die keilförmige Ausnehmung 60 gerade, so daß dann die ins Bohrungsinnere gewandten Stirnseiten der Riegelelemente 28 auf der Keilfläche des Zapfens aufsitzen. Der restliche Stirnflächenbereich der Riegelelemente wird in dieser Lage ebenfalls flächig auf dem Kopfstück 26 abgestützt, wofür das Kopfstück an der rüokwärtigen Stirnfläche mit entsprechend abgeschrägten Flächenbereichen 62 versehen ist. Da die in die Taschen 58 eingreifenden Haltezapfen 56 der RiegeleHemente 28 beim Verschwenkungsvorgang das Beatreben haben, nach innen in Richtung auf den in das Kopfstück 26 eingeschraubten Befestigungsbolzen 12 zu schwenken, sind die Taschen 58 in ihrem inneren Endbereich zum Befestigungsbolzen 12 hin geschlossen und die Endbereiche 57 der Haltezapfen sind entsprechend abgesetzt, d.h. sie sind im Endbereich gegenüber den darüber anschließenden Teil um das Maß der Dicke der die Tasche 58 vom Bolzen 12 trennenden Wand dünner gehalten.The pivotable mounting of the locking elements 28 on the head piece 26 is by engaging in the pockets 58 of the head piece 26, mentioned above Holding pin 36 causes the projecting integrally from the locking elements 28 and at 60 directly in the transition area sum Locking element outside one can aufweiaen wedge-shaped recess through which the cross section of the retaining pin 56 is so weakened that a bending of the pin 56 relative to the locking elements 28 possible by bending this cross-section. In the intended, swivel out completely Position of the locking elements 28, the wedge-shaped recess 60 just disappears, see above that then the end faces of the locking elements 28 facing into the interior of the bore sit on the wedge surface of the pin. The remaining end face area of the locking elements is also supported flat on the head piece 26 in this position, for which the Head piece on the rear face with appropriately beveled surface areas 62 is provided. Since the retaining pins 56 of the locking elements engaging in the pockets 58 28 have the Beatreben during the pivoting process, inward towards the To pivot the fastening bolts 12 screwed into the head piece 26 are the Pockets 58 closed in their inner end area towards the fastening bolt 12 and the end regions 57 of the retaining pegs are correspondingly offset, i.e. they are in the end area opposite the part adjoining it by the amount of the thickness of the the pocket 58 held by the bolt 12 separating wall thinner.
Alternativ kann der Haltezapfen auch insgesamt dünner ausgebildet werden, so daß er dann beispielsweise über seine gesamte Länge die Dicke des vorstehend beachriebenen abgesetzten Endbereichs 37 hat. In den dann zwischen Befestigungsbolzen und Haltezapfen entstehenden Zwischenraum wird ein gesondert hergestellter Ring eingelegt.Alternatively, the retaining pin can also be made thinner overall so that he then, for example, over its entire length, the thickness of the above has noted remote end region 37. In the then between fastening bolts and retaining pin resulting gap becomes a separately manufactured ring inserted.
Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Befstigungsolßen 12 ein reiner Gewindebolzen, der mit seinem inneren Ende in das Kopfstück und mit seinem äußeren Ende in die Mutter 22 eingeschraubt ist. ZJ ist ersichtlich, daß eine dieser Schraubverbindungen entfallen kann, d.h. daß beispielsweise die Mutter 22 durch einen einstückig am Befestigungsbolzen angesetzten Schraubenkopf ersetzt sein kann.In the embodiment described above, the fastening is a male 12 a pure threaded bolt, which with its inner end in the head piece and with its outer end is screwed into the nut 22. ZJ is evident, that one of these screw connections can be omitted, i.e. that for example the Nut 22 by a screw head attached in one piece to the fastening bolt can be replaced.
Alternativ kann das Kopfstück 26 auch fest mit dem Befestigungszapfen verbunden sein, wobei dann allerdings die Verwendung einer Mutter am äußeren Ende obligatorisch ist.Alternatively, the head piece 26 can also be fixed to the fastening pin be connected, but then the use of a nut at the outer end is mandatory.
Fig. 5 zeigt schließlich noch ein gegenüber dem in Fig. 2 gezeigten Spreizelement 40 abgewandeltes Spreizelement 40', bei dem die Spreizkörper 34 und 38 aus Metall bestehen, während das axial zusammendrückbare Abstandselement von einer Hülse 37 aus Kunststoff gebildet wird. Die Drehsicherung der Spreizkörper 34 und 38 relativ zur Hülse 37 wird in diesem Fall durch Vorsprünge 35 an den der Hülse 37 zugewandten Stirnflächen der Spreizkörper bewirkt, die in komplementäre Ausnehmungen in den Stirnflächen der Hülse 37 eingreifen Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Dübel 10 nach dem Setzen durch die Riegelelemente 28 formschlüssig an der Hinterschnittfläche 16 verriegelt ist, d.h daß der unter Zug-Vorspannung stehende Befestigungsbolzen 12 das Werkstück 18 über die Mutter 22 und die Unterlegscheibe 24 auf den Untergrund 20 spannt. Wenn der erfindungsgemäße Dübel abweichend von der in Fig. 1 gezeigten Darstellung zur Befestigung eines auf das mit Gewinde versehene vorstehende äußere Ende des Befestigungsbolzens geschraubten Werkstücks dient, werden eventuell auftretende Druck- bzw. Gewichtskräfte über die Mutter 22 und die Scheibe 24 auf den Untergrund übertragen.FIG. 5 finally shows another one compared to that shown in FIG Expansion element 40 modified expansion element 40 ', in which the expansion body 34 and 38 are made of metal, while the axially compressible spacer of a sleeve 37 is formed from plastic. The rotation lock of the expansion body 34 and 38 relative to the sleeve 37 is in this case by projections 35 to the Sleeve 37 facing end faces of the expansion body causes the complementary Recesses in the end faces of the sleeve 37 engage from the above description it can be seen that the anchor 10 according to the invention after setting through the locking elements 28 is positively locked on the undercut surface 16, i.e. that the lower Tensile bias standing fastening bolts 12 the workpiece 18 over the nut 22 and the washer 24 clamps on the substrate 20. If the invention Dowel different from the illustration shown in Fig. 1 for fastening a the threaded protruding outer end of the mounting bolt is screwed Serves workpiece, any pressure or weight forces that may occur are over the Transfer nut 22 and washer 24 to the substrate.
Eine Drehsicherung des Dübels 10 in der Vorbohrung kann auch am Kopfstück 26 vorgesehen werden, in dem das Kopfstück beispielsweise an seinem inneren Ende mit einer radialen Ausdrehung versehen wird, die einen Ring mit radial vorstehenden Vorsprüngen trägt, welche elastisch an die Wandung der Vorbohrung 14 angedrückt sind und das Kopfstück 26 krallenartig gegen Drehung sichern.The dowel 10 can also be secured against rotation in the pilot hole on the head piece 26 can be provided in which the head piece, for example, at its inner end is provided with a radial recess, which has a ring with radially protruding Carries projections which are pressed elastically against the wall of the pilot hole 14 and secure the head piece 26 like a claw against rotation.
In den vorstehenden Erläuterungen wurde das Erfordernis der Drehsicherung des erfindungsgemäßen Dübels vor dem eigentlichen Setzvorgang, d.h. dem Ausschwenken und Anlegen der Riegelelemente an die Hinterschnittfläche besonders herausgestellt. Bei einer bestimmten Ausbildung des Dübels kann dieser aber auch ohne Drehsicherung oder - richtiger ausgedrückt-ohne im Bohrungsinnern vorgesehene Drehsicherung gesetzt werden, wenn der Dübel nämlich mit einem von außen ansetzbaren Werkseug an einer Drehung beim Spreizen der Riegelelemente gehindert werden kann. Diese Möglichkeit ist beispielsweise dann gegeben, wenn zum Setzen des Dübels eine auf den Befestigungsbolzen aufgeschraubte Mutter dient und im äußeren Ende des Befestigungsbolzens zusätzlich ein Schraubenzieherschlitz vorgesehen ist. In diesen Schraubenzieherschlitz kann beim Drehen der Mutter mit einem Schraubenschlüssel die Schneide eines Schraubenziehers eingesteckt und durch Gegenhalten am Schraubenzieher eine Drehung verhindert werden, so daß man diesem Schlitz auch als äußere Drehsicherung betrachten könnte.In the above explanations, the requirement of the rotation lock of the anchor according to the invention before the actual setting process, i.e. swiveling out and placing the locking elements on the undercut surface is particularly emphasized. With a certain design of the anchor it can also be used without a rotation lock or - to put it more correctly - without the anti-rotation device provided in the inside of the bore when the dowel is attached to an externally attachable Werkseug Rotation when spreading the locking elements can be prevented. This possibility is given, for example, when one is placed on the fastening bolt to set the dowel The screwed nut is used and in addition in the outer end of the fastening bolt a screwdriver slot is provided. In this screwdriver slot you can the edge of a screwdriver when turning the nut with a wrench inserted and rotation prevented by holding the screwdriver, so that this slot could also be viewed as an external anti-rotation device.
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Cited By (1)
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US4519735A (en) * | 1980-07-08 | 1985-05-28 | Werkzeugfabrik Fritz Machtes Gmbh & Co. K.G. | Expansion anchor |
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- 1978-05-02 DE DE19782819289 patent/DE2819289A1/en not_active Withdrawn
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