DE3640929C2

DE3640929C2 - Anker zum Setzen in Grundbohrungen

Info

Publication number: DE3640929C2
Application number: DE19863640929
Authority: DE
Inventors: Arndt Bergner
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1986-11-29
Filing date: 1986-11-29
Publication date: 1994-09-08
Anticipated expiration: 2006-11-30
Also published as: DE3640929A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Anker zum Setzen in Grundbohrungen von Bauteilen, mit einem Ankerkörper und einem Spreizelement, wobei das Spreizelement einen zylindrischen und einen in Setzrichtung daran anschließenden, sich kegelig erweiternden Bereich und der Ankerkörper eine dem Einlaufen des zylindrischen und kegeligen Bereichs des Spreizelementes dienende Zentralbohrung aufweist und wobei der Ankerkörper zum setzrichtungsseitigen Ende hin offene Längsschlitze hat, in die beim Einführen des Ankerkörpers in die Grundbohrung das sich am Bohrungsgrund abstützende Spreizelement einläuft, und am setzrichtungsseitigen Ende des Ankerkörpers im Umfangsbereich Schneiden zur Schaffung einer Erweiterung der Grundbohrung angeordnet sind.

Insbesondere zum Setzen von Ankern in rißgefährdeten Untergrund ist es bekannt, die Anker unter Eingriff in eine partielle Erweiterung einer Grundbohrung formschlüssig festzulegen.

Ein aus der EP 0 068 227 bekannter Anker stellt beim Setzvorgang selbst die Erweiterung der Grundbohrung her. Hierzu weist ein Ankerkörper am setzrichtungsseitigen Ende im Umfangsbereich Schneiden auf, welche unter Drehen und gleichzeitigem Verschieben des Ankerkörpers zum Bohrungsgrund hin radial ausgelenkt werden. Zum Erzielen dieser Auslenkung weist der Ankerkörper zum setzrichtungsseitigen Ende hin offene Längsschlitze auf, wodurch einseitig angelenkte Arme entstehen, an deren freien Enden die Schneiden angeordnet sind. In die Längsschlitze ragt ein keilförmiges Spreizelement ein, das sich beim Setzvorgang am Bohrungsgrund abstützt. So kommt es beim Einführen des Ankerkörpers in die Grundbohrung zum Auslenken der Arme mit den Schneiden. Der Setzvorgang ist abgeschlossen, wenn das setzrichtungsseitige Ende des Ankerkörpers den Bohrungsgrund erreicht hat. Durch Einbringen einer aushärtbaren Masse, wie Mörtel, in die Grundbohrung läßt sich zusätzlich auch ein stoffschlüssiger, sich über die gesamte Oberfläche der Erweiterung abstützender Verbund zwischen Anker und Untergrund erzielen.

Beim Setzvorgang unter Drehen des Ankers wirkt dem von außen in den Ankerkörper eingeleiteten Drehmoment das Drehmoment entgegen, das durch die Schneidkräfte und durch die als Folge des Abstützens des Spreizelementes am Bohrungsgrund auftreten den Reibkräfte entsteht. Dies führt zu einem Verwinden der Arme in Umfangsrichtung gegenüber dem nicht längsgeschlitzten Bereich des Ankerkörpers. Das Verwinden wiederum bewirkt ein undifiniertes radiales Ablenken des Spreizelementes beim Setzvorgang, was zu einer Funktionsbeeinträchtigung führt. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Ankers besteht darin, daß mittels des keilförmigen als Platte ausgebildeten Spreiz elementes nur zwei einander diametral gegenüberliegende Arme durch radiale Krafteinleitung ausgelenkt werden können, was eine hohe Beanspruchung der Schneiden beim Setzvorgang sowie im Belastungsfalle eine ungünstige Kraftverteilung in der Erweiterung mit sich bringt.

Ebenso ist aus der DE-OS 30 22 414 A1 eine formschlüssige Verankerung für Leichtbaustoffe bekannt, bei der eine Spreizhülse in das Grundmaterial eingedrückt wird und anschließend ein mit Rippen versehener Spreizkörper mit Hilfe einer Holzschraube verspreizt wird. Dabei kann jedoch je nach Anziehen der Schraube eine unterschiedliche Belastbarkeit auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anker zu schaffen, mit dem sich Grundbohrungen ohne Funktionsbeein trächtigung erweitern lassen und der Anker zudem zu einer günstigen Kraftverteilung führt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Spreizelement entlang des zylindrischen und sich kegelig erweiternden Bereichs in die Längsschlitze des Ankerkörpers einlaufende Längsrippen aufweist, wobei in Setzrichtung die Dicke der Längsrippen entlang des kegeligen Bereichs zunimmt.

Zum Auslenken der durch die Längsschlitze gebildeten, die Schneiden tragenden Arme des Ankerkörpers sind im kegelig sich erweiternden Bereich die in Setzrichtung zunehmende Dicke aufweisenden Längsrippen vorgesehen. Der kegelig sich er weiternde Bereich läuft zentrisch geführt in die Zentral bohrung des Ankerkörpers ein, wobei sich die Innenkontur der die Schneiden tragenden Arme am kegeligen Bereich des Spreiz elementes abstützen. Ebenso treten beim Setzvorgang zunehmend die Längsrippen des Spreizelementes in die Längsschlitze des Ankerkörpers ein und stützen so die Arme gegenseitig in Um fangsrichtung ab. Aufgrund der zentrischen Führung des Spreiz elementes in der Zentralbohrung kommt es beim Setzvorgang nicht zu einem radialen Verschieben des Spreizelementes.

Zur zusätzlichen Erzielung eines Verbundes zwischen Anker und Untergrund kann in die Grundbohrung eine aushärtbare Masse eingebracht werden.

Die Längsrippen weisen entlang der Längserstreckung des Spreiz elementes vorzugsweise eine gleichbleibende radiale Erstreckung auf. Die Außenkontur der Längsrippen liegt dabei auf der Mantelfläche eines zum Spreizelement konzentrischen Zylinders. Einer der Vorteile dieser Ausbildung ist die einfache Herstell barkeit des Spreizelementes.

Um in Umfangsrichtung eine maximal mögliche Abstützung des Ankerkörpers durch die Längsrippen zu erzielen, entspricht die Radialerstreckung der Längsrippen mit Vorteil dem größten Durchmesser des sich kegelig erweiternden Bereichs des Spreiz elementes.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Spreizelement vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Längsrippen zum Einlaufen in die Längsschlitze auf. Dadurch wird eine über den Umfang gleichmäßige Verteilung der Be lastungskräfte in vier Bereiche erzielt. Zudem erfolgt das Auslenken der die Schneiden tragenden Arme durch radiale Krafteinleitung über den kegeligen Bereich.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel wiedergibt, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen ungespreizten Ankerkörper des Ankers in Ansicht;

Fig. 2 ein Spreizelement des Ankers in Ansicht;

Fig. 3 einen Grundriß des Spreizelementes nach Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt durch das Spreizelement nach Fig. 2, gemäß Schnittverlauf IV-IV;

Fig. 5 den in eine Grundbohrung eingeführten Anker, ungespreizt;

Fig. 6 einen Schnitt durch den Anker nach Fig. 5, gemäß Schnittverlauf VI-VI;

Fig. 7 den eingeführten Anker nach Fig. 5 im ge spreizten Zustand;

Fig. 8 einen Grundriß des gespreizten Ankers nach Fig. 7.

Der insgesamt mit 1 bezeichnete Ankerkörper ist im wesent lichen als zylindrischer Formkörper ausgebildet. In Setz richtung erstreckt sich vom hinteren Ende her ein Außenge winde 2. Vom setzrichtungsseitigen Ende her ist der Anker körper 1 durch Längsschlitze 3 in radial ausfederbare Arme 4 unterteilt. Entlang der Arme 4 erstreckt sich eine zylin drische Zentralbohrung 5, wie dies insbesondere der Fig. 1 entnommen werden kann. Der freie Endabschnitt der Arme 4 weist eine Verdickung 6 auf, an die setzrichtungsseitig eine linienförmige sich radial erstreckende Schneide 7 angeformt ist.

Das in Fig. 2 dargestellte, insgesamt mit 8 bezeichnete Spreiz element weist eine auf einer Zylindermantellinie liegende Außenkontur auf. Über die gesamte Länge des Spreizelementes 8 erstrecken sich vier in Umfangsrichtung gleichmäßig ver teilt angeordnete Längsrippen 9. Die Dicke der Längsrippen 9 nimmt etwa ab der Hälfte der Längserstreckung des Spreizele mentes 8 in Setzrichtung keilartig zu. In dieser Zone mit zunehmender Dicke der Längsrippen 9 erstreckt sich in Umfangs richtung zwischen den Längsrippen 9 ein gegenüber der Außen kontur der Längsrippen 9 radial zurückversetzter kegeliger Bereich 11. An den kegeligen Bereich 11 schließt sich ent gegen der Setzrichtung ein ebenso gegenüber der Außenkontur der Längsrippen 9 radial zurückversetzter zylindrischer Bereich 12 an. Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen die gleich mäßige Verteilung der Längsrippen 9 sowie deren Ausbildung.

Die Fig. 5 zeigt den aus Ankerkörper 1 und dem in diesen eingeschobenen Spreizelement 8 bestehenden Anker in einer zylindrischen Grundbohrung 13 eines Bauteiles 14 aus Beton oder desgleichen Materials. Das Spreizelement 8 stützt sich setzrichtungsseitig am Bohrungsgrund 15 ab. Entgegen der Setzrichtung ragt das Spreizelement 8 mit dem zylindrischen Bereich 12 in die Zentralbohrung 5 ein, wobei die Längsrip pen 9 mit dem Abschnitt gleichbleibender Dicke drehschlüssig in die Längsschlitze 3 eingreifen, wie dies die Fig. 6 ver deutlicht. Der durch die Verdickungen 6 gebildete Außen durchmesser des Ankerkörpers 1 entspricht dem Durchmesser der Grundbohrung 13.

Der nach dem Einführen des Ankers in die Grundbohrung 13 erfolgende Setzvorgang erfolgt unter Drehen des Ankerkörpers 1 bei gleichzeitigem Verschieben desselben gegen den Bohrungs grund 15 hin. Durch dieses Verschieben des Ankerkörpers 1 in Setzrichtung gleitet die Innenkontur der Arme 4 entlang des kegeligen Bereichs 11 des Spreizelementes 8 und es kommt zu einem Einlaufen der sich verdickenden Zone der Längsrippen 9 in die Längsschlitze 3. Mit zunehmendem Verschieben des Ankerkörpers 1 in Setzrichtung werden so die Arme 4 fort schreitend radial ausgelenkt. Die Schneiden 7 tragen dabei eine kegelförmige Erweiterung 16 aus der Wandung der Grund bohrung 13 ab. Der Setzvorgang ist abgeschlossen, sobald die Schneiden 7 das sich am Bohrungsgrund 15 abstützende Ende des Spreizelementes 8 erreicht haben. Die Arme 4 sind nun mehr, wie der Fig. 7 entnehmbar, gegen die Wandung der Er weiterung 16 gelenkt und stützen sich so formschlüssig im Bauteil 14 ab. Die Hohlräume zwischen dem dieserart gesetzten Anker und der Wandung von Grundbohrung 13 bzw. Erweiterung 16 können durch eine aushärtbare Masse ausgefüllt werden.

Die Fig. 8 zeigt die durch das Spreizelement 8 radial aus gelenkten Arme 4 mit den Schneiden 7.

Claims

1. Anker zum Setzen in Grundbohrungen (13) von Bauteilen (14), mit einem Ankerkörper (1) und einem Spreizelement (8) einen zylindrischen (12) und einen in Setzrichtung daran anschließenden, sich kegelig erweiternden Bereich (11) und der Ankerkörper (1) eine dem Einlaufen des zylindrischen (12) und kegeligen Bereichs (11) des Spreizelementes (8) dienende Zentralbohrung (5) aufweist und wobei der Ankerkörper (1) zum setzrichtungsseitigen Ende hin offene Längsschlitze (3) hat, in die beim Einführen des Ankerkörpers (1) in die Grundbohrung (13) das sich am Bohrungsgrund (15) abstützende Spreizelement (8) einläuft, und am setzrichtungsseitigen Ende des Ankerkörpers (1) im Umfangsbereich Schneiden (7) zur Schaffung einer Erweiterung (16) der Grundbohrung (13) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement (8) entlang des zylindrischen (12) und sich kegelig erweiternden Bereichs (11) in die Längsschlitze (3) des Ankerkörpers (1) einlaufende Längsrippen (9) aufweist, wobei in Setzrichtung die Dicke der Längsrippen (9) entlang des kegeligen Bereichs (11) zunimmt.

2. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrippen (9) entlang der Längserstreckung des Spreizelementes (8) eine gleichbleibende Radialerstreckung aufweisen.

3. Anker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialerstreckung der Längsrippen (9) dem größten Durchmesser des sich kegelig erweiternden Bereiches (11) des Spreizelementes (8) entspricht.

4. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement (8) vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Längsrippen (9) aufweist.