DE102005026942A1

DE102005026942A1 - Ankerbolzen, hintergreifend

Info

Publication number: DE102005026942A1
Application number: DE200510026942
Authority: DE
Inventors: Christian Linde
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2006-12-07

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ankerbolzen 1, dessen auf der Ankerstange 2 axial verschiebbare Klemmblock 4, bestehend aus durch Halteringe 8 aneinandergezogene Ankerarme 7, über einen ebenfalls auf der Ankerstange 2 axial verschiebbaren Spreizring 5 gezogen werden kann, wodurch die Ankerarme 7 gespreizt werden und der Klemmblock 4 hintergreifend die Verbindung von Bauteilen zwischen dem Klemmblock 4 und der Unterlegscheibe 6 sowie der Mutter 3 ermöglicht, wobei sowohl die das Außengewinde tragende Ankerstange 2 als auch die das Innengewinde tragende Mutter 3 von der gleichen Arbeitsseite besonders leicht bedient werden können, weil die Ankerstange 2 im Fußbereich eine Vorrichtung zum Ansatz eines Werkzeugs aufweist; nach Lösen der Verbindung können alle Elemente des Ankerbolzens 1 wieder in ihre Ausgangsposition zurückversetzt werden, was ein zerstörungsfreies Entfernen des Ankerbolzens aus den Bauteilen und seine Wiederverwendbarkeit ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ankerbolzen 1, der durch Spreizen und Hintergreifen von Ankerarmen die Verbindung von Bauteilen ermöglicht, ohne dass ein Zugang zu der Rückseite des hinteren Bauteils zum Ansatz eines Werkzeugs erforderlich ist, und der mit dem Lösen der Verbindung wieder in seine Ausgangsposition zurückkehren und demzufolge sogleich wiederverwendet werden kann.

Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik erfolgen Verbindungen von Bauteilen insbesondere durch Verwendung von Gewindeschrauben, durch selbstschneidende Holz-, Blech- oder ähnliche Schrauben, durch Nieten, durch Schweißen und durch Kleben und Verklemmen. Bekannt ist ferner, dass es für die Verbindung von Bauteilen erforderlich ist, dass man

– entweder freien Zugang zur Vor- und Rückseite der zu verbindenden Werkstücke hat, um sie dann zum Beispiel durch eine Schrauben/Mutterkombination zu verbinden, indem man zum Beispiel auf einer Seite einen Schraubendreher an der Schraube und auf der Gegenseite einen Maulschlüssel an der Mutter ansetzt;
– oder, wenn freier Zugang zu einer Seite später nicht möglich ist, auf der Rückseite eine Vorrichtung vorhanden ist (wie zum Beispiel ein vorher eingeschnittenes Gewinde, eine aufgeschweißte Mutter oder ein durch eine selbstschneidende Holz-/Blechschraube erfolgter Anschluß), an der man wieder in der ursprünglichen vorgegebenen Technik ansetzen kann;
– oder, wenn freier Zugang zu eines Seite nicht möglich ist, durch nieten, kleben, schweißen o.ä. eine Verbindung geschaffen wird;
– oder, wenn freier Zugang zu einer Seite nicht möglich ist, durch einen sich spreizenden Clip, meist aus Kunststoff, o.ä. das vordere Bauteil an das hintere Bauteil angesetzt wird;
– oder, wenn freier Zugang zu einer Seite nicht möglich ist, durch Verwendung eines Hohlraumdübels das vordere Teil an das hintere Teil angesetzt wird.

Zu einer Verbindung von Bauteilen mit Schrauben und Muttern ist es erforderlich, dass die ausführende Person räumlich Zugang zu der Vorder- und der Rückseite der zu verbinden Bauteile hat; befindet man sich auf der Vorderseite und gelangt nicht an die Rückseite, um dort ein Werkzeug anzusetzen, ist es nicht möglich, die Befestigung durch Schraube und Mutter auszuführen. Selbst wenn man an die Rückseite gelangt, muß erst die Schraube axial korrekt an das Gewinde angesetzt werden, bevor sie eingedreht werden kann, was in zeitkritischen Produktionsprozessen (Fließbandproduktion) oder bei schwer während der Montage zu positionierenden Bauteilen (z.B. Montage von Windkraftanlagen, Antennenmasten, Brückenträger, Träger von Liftanlagen) eine Behinderung des Arbeitsablaufs und damit eine Erhöhung der Kosten darstellen kann.

Bei vor Verbindung vorhandenen Gewinden ist es nachträglich meist nicht möglich, zusätzliche Befestigungspunkte in gleicher Technik einzurichten; mit der Zerstörung zum Beispiel nur einen Gewindes müssen an mehreren Punkten miteinander verbundene Bauteile meist vollständig an allen Verbindungsstellen getrennt werden, um Zugang zum defekten Gewinde zu erhalten, welches dann ausgetauscht oder nachgeschnitten werden muß. Alternativ muß eine andere technische Verbindung (kleben, schweißen, Nieten, Schraube mit selbstschneidendem Gewinde) eingesetzt werden. Der Wechsel der Technik geht in der Regel mit Änderungen der optischen Anmutung und/oder mit einer erheblichen Veränderung der Festigkeit der Verbindung einher, die meist als nachteilig empfunden wird (Sichtbarkeit der geänderte Technik gegenüber bestehen bleibenden Verbindungen) oder auch aus technischer Sicht objektiv nachteilig (weil zum Beispiel geringer belastbar) ist.

Die Verbindung durch Kleben, Schweißen und ähnlichen Techniken führt dazu, dass die Teile nicht ohne Zerstörung der Verbindungsstelle, die meist mit einer Beschädigung der verbundenen Teile einhergeht, voneinander getrennt werden können. Bei Zerstörung der Verbindung hat man zumeist Kleberückstände zu beseitigen bzw. Schweißnähte nachzuarbeiten und für die erneute Verbindung vorzubereiten, was erheblichen Material- und Arbeitsaufwand erfordert.

Die Verbindung durch Nieten kann nicht zerstörungsfrei gelöst werden und führt im Reparaturfall dazu, dass ein Ausbohren der Verbindungsstelle erforderlich ist, was die Gefahr einer Beschädigung der Bauteile, insbesondere durch Vergrößerung der Anschlußöffnung, in sich birgt und in der Regel bedeutet, dass der im hinteren Bereich befindliche hintergreifende Teil der Niete als Abfall anfällt und zudem – bei Unzugänglichkeit – im Montageobjekt verbleibt. Bei Beschädigung der Befestigungsöffnung muß einer Niete höherer Baugrößen verwendet werden, was zu optischen Beeinträchtigungen und Änderungen der technischen Festigkeit führen kann (wenn sich zum Beispiel die Öffnung am Rande eines Bleches oder eines tragenden Rahmenteils befindet und durch Vergrößerung der Öffnung die Materialstärke zum Rand des Bleches bzw. des Rahmens durch aufbohren verringert).

Die Verwendung von sich spreizenden Clips ist vorwiegend für die Verbindung von Bauteilen geeignet, die zumeist eine relativ (z.B. gegenüber der Schraubverbindung) geringere Festigkeit und höhere Toleranz von Verschiebungen der Bauteile zueinander an der Befestigungsstelle erlaubt. Derartige Clips sind zudem entweder gar nicht oder nur sehr beschränkt häufig wiederverwendbar, verschiedene Clips werden bei Trennung der Bauteile bestimmungsgemäß zerstört, was den Verlust des Bauteils und auch hier oft Bauteilreste im Montageobjekt nach sich zieht. Ferner sind derartige Bauteile meist individuelle Spezialanfertigungen (z.B. für die Montage von Innenverkleidungen oder sonstigen Bauteilen in Kraftfahrzeugen), für die der Verwender zuweilen nur zeitlich bzw. händlerseitig beschränkt Ersatz erlangen kann.

Die Verwendung von Hohlraumdübeln bekannter Bauformen führt dazu, dass dort im unzugänglichen oder nur durch die Bohröffnung zugänglichen Hohlraum aufgespreizte Teile der Anker-/Dübelkonstruktion nicht mehr aus dem Hohlraum entfernt werden können. Die Aufspreizung führt nämlich regelmäßig dazu, dass die aufgespreizten Teile mit dem Lösen der Verbindung nicht mehr in ihre Ausgangslage zurückkehren können, ohne dass man unmittelbaren Zugriff auf die Teile hat. So wird bei bekannten Federspreizdübeln die Ankerarme an die Gewindeachse geklappt, um mit geringem Querschnitt durch die Bohröffnung gesteckt werden zu können und nach dem durchstecken spreizen sich die Ankerarme durch Federkraft in ihre Endposition. Ein erneutes Anklappen (Zurückklappen) der Ankerarme an die Gewindeachse ist nicht mehr möglich. Man kann die Verbindung lösen, indem man die Gewindeachse herausdreht; dann lösen sich im Hohlraum die Ankerarme nebst Feder von der Achse und fallen in den Hohlraum. Man kann auch den Dübel an der Gewindeachse vollständig in das Bohrloch stecken; in beiden vorgenannten Fällen sind die im Hohlraum verbleibenden Teile endgültig unzugänglicher Abfall im Montageobjekt oder müssen durch schwer kontrollierbares, meist zeitaufwendiges und Geduld abforderndes Suchen und Greifen („angeln") zurückzuerlangen versucht werden.

Ähnlich ist die Lage im Ergebnis bei bekannten Kunststoffdübeln, in denen eine an der Halteachse angebrachte zweite Achse abgeklappt wird, um im Hohlraum die Montageöffnung zu hintergreifen. Diese Teile kehren bei Lösung der Verbindung regelmäßig nicht, jedenfalls nicht vollständig, in ihre Ausgangslage zurück und können daher nur unter besonderem Aufwand aus dem Hohlraum entfernt und auch wiederverwendet werden.

Weitere bekannte Dübel können zwar gespreizt werden und bis zu einem gewissen Winkel auch hintergreifen, aber kehren ebenfalls nicht mehr unzerstört oder nicht ohne erhebliche Beeinträchtigung in der Substanz (z.B. Abknicken des Materials an Sollstellen, bei wiederholter Spreizung u.a. durch Materialermüdung Abbruch der Sollknickstellen in Metall) in ihre Ausgangsposition zurück.

Die Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung zu schaffen, dass bei der Verbindung von Bauteilen insbesondere vor einem Hohlraum oder bei kritischer Zugänglichkeit der Rückseite oder bei einer nicht konstanten Befestigungsöffnung ein Spreizen und Hintergreifen des Befestigungsteils im Hohlraum ermöglicht ist und bei Lösen der Verbindung die Vorrichtung unzerstört, ohne Abtrennung oder Verlust von Einzelteilen des Befestigungsteils und ohne Änderung des Querschnitts der Montageöffnung aus dieser vollständig schnell herausgezogen und ohne weiteren Aufwand häufig bestimmungsgemäß wieder eingesetzt werden kann, ohne dass ein Zugang zur Hohlraumseite erforderlich ist.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, die zu spreizenden und hintergreifenden Ankerarme in einem axial auf der Ankerstange verschiebbar angeordneten Klemmblock zusammenzufassen und durch Federkraft der elastischen Halteringe zunächst in der eng anliegenden Ausgangsposition zuhalten, die das leichte Einführen in die und das leichte Herausnehmen des Ankerbolzens aus der Montageöffnung ermöglichen, während bei dem Vorgang der Befestigung durch Ziehen des Klemmblocks auf den am Ansatz konisch geformten Spreizring eine der Federkraft entgegenwirkende Kraft eingesetzt wird, die durch Umlenkung auf die Ankerarme zu einem nahezu gleichzeitigem Spreizen und Hintergreifen der Ankerarme sowie bei Fortsetzung der Krafteinwirkung („Befestigen") zu einem Verbinden der Bauteile durch Verkürzung der Strecke zwischen dem Klemmblock und der Unterlegscheibe – deren gegenüber dem Bolzenkopf größerer Durchmesser mit dem Durchmesser des Klemmblocks in gespreizter Position korrespondiert und die damit am äußeren Bauteil den Anschlag für den in die Montageöffnung eingeführten Ankerbolzen bildet – sowie der Mutter führt, die bei Umkehr der Krafteinwirkung („Lösen") wiederum dazu führt, dass die Verbindung der Bauteile gelöst und die hintergreifende Spreizung durch Rückkehr der Ankerarme mittels der Rückstellkraft der Halteringe in die Ausgangsposition aufgehoben wird, indem der Klemmblock vom Spreizring abgezogen wird. Durch das Heranziehen des Bolzenkopfes der Ankerstange, bewirkt durch Drehung im Gewinde, erfolgt eine Verkürzung der Strecke zwischen Bolzenkopf und Mutter, wodurch die dazwischen auf der Ankerstange angeordneten Ankerarme des Klemmblocks – die durch die elastischen Halteringe in Richtung der Achse der Ankerstange zusammengedrückt werden – auf den ebenfalls auf der Ankerstange angeordneten am Ansatz konisch geformten Spreizring geschoben und dadurch auf der umlaufenden schiefen Ebene des Spreizrings von der Mittelachse der Ankerstange weg radial nach außen verschoben werden. Durch das Wegdrehen des Bolzenkopfs (Drehung der Ankerstange in Gegenrichtung), wird die Strecke zwischen Bolzenkopf und Mutter wieder verlängert, wodurch die Ankerarme des Klemmblocks über die zur Achse wirkende Kraft der Halteringe wieder an die Ankerstange heran- und von der Kegelfläche des Spreizrings herabgezogen werden und sich dadurch in die eng an der Ankerstange liegende Ausgangsposition zurückbegeben können.

Ein Kerngedanke der Erfindung liegt außerdem darin, dass die Krafteinwirkung auf den zu drehenden Bolzen (hier: die Ankerstange) nicht – wie bei Bolzen üblich – auf den Kopf erfolgen muß, sondern auf das gegenüberliegende Fußteil erfolgen kann, an welchem eine Vorrichtung zum Krafteinsatz ähnlich wie bei einer Madenschraube angebracht wird, die in einer Innenkantausführung, der Schlitzung wie bei einer Schlitz- oder Kreuzschlitzschraube oder einer beliebigen Außenmehrkantgestaltung ausgestaltet werden kann. Gleichwohl kann auch der Kopf der Ankerstange in besonderen Gestaltungen auch mit Kantungen oder Schlitzungen versehen werden, um auch dort den Ansatz von Werkzeugen zu ermöglichen.

Durch die Spreizung und Heranziehung der vorzugsweise gleichförmigen und ringartig um die Ankerstange angeordneten Ankerarme eignet sich der Ankerbolzen nicht nur im Einsatz an Hohlräumen, sondern kann z.B. auch bei zylindrischen Bohrlöchern in massiven Materialien, in ungleichmäßig ausgestalteten Befestigungsöffnungen – z.B. bei porösen – und in weichen Materialien eingesetzt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform wird darin liegen, eine Unterlegscheibe mit dem Durchmesser des Kopfes der Ankerstange und des Klemmblocks auf der Ankerstange zwischen dem Kopf und dem Klemmblock anzuordnen, um die bei der Drehung des Kopfes auftretenden Kräfte nicht unmittelbar auf den Klemmblock zu übertragen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird weiter darin liegen, dass die auf der Ankerstange und der Mutter befindlichen Gewinde nach einschlägigen Normen gefertigt werden, wodurch wesentliche Teile der Produktion auf Maschinen erfolgen können, die z.B. auch für die Produktion von Schrauben und Muttern eingesetzt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird darin bestehen, einen Klemmblock bestehend aus drei zusammengesetzten gleichförmigen Ankerarmen zu verwenden, da hierdurch eine relativ geringe Anzahl von Bauteilen des Ankerbolzens bei gleichzeitig gewährleisteter gleichmäßiger und stabiler Lastverteilung (ähnlich wie bei einem Dreibeinstativ) um die Achse der Ankerstange und damit um die Montageöffnung herum erzielt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird darin bestehen, einen Klemmblock bestehend aus vier zusammengesetzten gleichförmigen Ankerarmen zu verwenden, da hierdurch der Klemmblock aus einer relative geringen Anzahl von standardisierten Halbfertigerzeugnissen als kostengünstiges Ausgangsprodukt (Viertelstäben) hergestellt werden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird weiter darin liegen, dass die Anzahl der Ankerarme des Klemmblocks erhöht wird, um dadurch die Angriffsfläche des Klemmblocks auf das Bauteil zu erhöhen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird weiter darin liegen, dass die Ankerarme an der Angriffsfläche des Klemmblocks auf das zu verbindende Bauteil eine Profilierung – zum Beispiel in Form von Nuten, Rastern oder Riffelungen – erhalten, wodurch eine höhere Fixierkraft am Anlenkpunkt erreicht wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird ferner darin liegen, dass der Klemmblock eine oder mehrere Nuten erhält, in dem die elastischen Halteringe (z.B. aus Gummi oder Federstahl) angeordnet werden, durch welche die Ankerarme des Klemmblocks in Richtung des Ankerbolzens gedrückt werden; die Nuten verhindern einerseits ein verrutschen der Halteringe des Klemmblocks und ermöglichen andererseits, dass der Durchmesser des Klemmblocks nicht, jedenfalls nicht wesentlich, über den Gesamtdurchmesser des Klemmblocks hinausgeht.

Eine bevorzugte Ausführungsform wird weiter darin liegen, dass der Klemmblock ohne Nuten ausgeführt und dieser an Stelle der Verwendung von Federringen weitflächig von einem elastischen Schlauch umfasst wird, der dann die Wirkung mehrerer nebeneinander angeordneter Halteringe ersetzt.

Eine weitere Ausführungsform wird die Verbindung der Ankerarme durch elastische Materialien (zum Beispiel Moosgummi) vorsehen, die zwischen die untereinander bestehenden Kontaktflächen der Ankerarme – beispielsweise durch Aufkleben eingesetzt werden können.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird weiter darin liegen, dass eine Profilierung sowohl des Spreizringes als auch des Klemmblocks dergestalt erfolgt, dass bei der Montage die Ankerarme vom Spreizring nach außen gedrückt werden und gleichzeitig in eine Nut am Spreizring greifen; dadurch werden die Ankerarme des Klemmblocks in eine definierte Position geführt, aus der ein weiteres Aufspreizen verhindert wird. Eine solche Ausführung wird man wählen, wenn die Fläche und oder das Material, an welche die Ankerarme am Montageteil angreifen, relativ geringen Halt gegen Verschieben bieten.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird ferner darin liegen, dass der auf der Ankerstange angeordnete Spreizring eine angearbeitete oder integrierte Unterlegscheibe erhält; die Unterlegscheibe kann als Schutz des zu verbindenden Bauteils vor Beschädigung durch die bei Montage angreifende Mutter und als definierter Anschlagpunkt für den in die Montageöffnung eingeführten Ankerbolzen dienen; gleichzeitig wird damit die Anzahl der erforderlichen Bauteile für die konkrete Anwendungsform des Ankerbolzens gesenkt. Ebenso können Spreizring und/oder Unterlegscheibe bereits konstruktiv in das zu montierende Bauteil integriert werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird ferner darin liegen, dass der auf der Ankerstange angeordnete Spreizring eine angearbeitete oder integrierte Mutter erhält, wodurch die Anzahl der Bauteile gesenkt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird ferner darin liegen, dass der auf dem Ankerbolzen angeordnete Spreizring nicht nur eine angearbeitete oder integrierte Unterlegscheibe sondern auch darüber hinaus angearbeitete oder integrierte Mutter erhält, wodurch die Anzahl der Bauteile weiter gesenkt wird. Es genügt für die Funktionsfähigkeit der Erfindung, dass das Bauteil, welches das Innengewinde zur Aufnahme der Ankerstange trägt, vor einem Mitdrehen gegenüber der Ankerstange bewahrt werden kann, sei es durch eine Außenkantausführung, durch Bohrungen zum Ansatz eines Werkzeugs oder auch durch Ausbildung von Spitzen ähnlich einer Einschlagmutter, bei der Erhebungen in das Material des äußeren Montageteils eindringen und dadurch ein Mitdrehen mit dem Ankerbolzen verhindert wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird ferner darin liegen, dass der Spreizring seinerseits nicht unmittelbar auf der Ankerstange, sondern auf einem Tragelement drehbar angeordnet wird, wodurch auf den Spreizring die bei Drehung des Ankerbolzens und der Mutter auftretenden Kräfte nicht mehr unmittelbar übertragen werden können, was die durch Drehung entstehende Reibung des Spreizrings gegenüber den Ankerarmen des Klemmblocks minimiert.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird weiter darin liegen, dass die Unterseite des Bolzenkopfes der Ankerstange eine Profilierung in Form einer Krümmung oder der Ausgestaltung einer Kante erhält, die ein die ebenfalls profilierten Ankerarme des Klemmblocks in einem enger definierten Bewegungsbereich halten, wenn durch Anziehen des Ankerbolzens der Bolzenkopf die Kraft auf den Klemmblock überträgt.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird darin liegen, dass der Klemmblock nur aus einem Teil gefertigt wird, wobei der Klemmblock aus einem bei Krafteinwirkungen verformbaren, sich aber bei Beendigung der Krafteinwirkung in die Ausgangsform rückstellenden Material – beispielsweise Hartgummi – herzustellen ist. Geringere Herstellungskosten können hier mit einer geringeren Belastbarkeit und mit einer Beschränkung der Wiederverwendbarkeit einhergehen, wenn und soweit durch die Verformung des Materials eine Materialermüdung erfolgt. Bei dieser Ausführungsform kann auf die Verwendung von Halteringen verzichtet werden. Die radiale Verformbarkeit eines solchen Klemmblocks kann durch Kerbungen, die prinzipiell die Ausbildung von Ankerarmen andeuten, erhöht werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird weiter darin liegen, dass der Spreizring in dem Bereich, in dem die Öffnungen der zu verbindenden Bauteile bei Befestigung anliegen, durchgängig so zylindrisch ausgeführt wird, dass die über die Gesamtmaterialstärke der durchbohrten Bauteile die Kanten ihrer Öffnungen eng am Spreizring anliegen, um so ein Verschieben der Bauteile gegeneinander zu verhindern, wenn die Bauteile in ihrer Materialstärke bekannt sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird außerdem darin liegen, den Klemmblock als mehrfach unterbrochene Unterlegscheibe auszubilden, deren Ringsegmente die Ankerarme bilden, und die durch Aufkleben auf eine elastische Trägereinheit aufgebracht radial zur Ankerstange nach außen gespreizt werden können. Dadurch wird eine besonders geringe Bautiefe des Klemmblocks ermöglicht. Für mechanisch stabilere Ausführungsformen wird man Ringsegmente auf Vorder- und Rückseite der Trägereinheit anordnen, wobei die auf der Vorder- und Rückseite jeweils gegenüberliegend angeordneten Ringsegmente zur weiteren Stabilisierung auch miteinander verbunden werden können.

In weiteren besonderen Ausführungsformen wird man steilere Steigungen der Gewindekonstruktion wählen, um mit weniger Umdrehungen in die Befestigungsposition zu gelangen. Bei hohen Steigungswinkeln wird eine bevorzugte Ausführungsform in der Endstellung des festangezogenen Ankerbolzens eine Raststellung vorsehen, die überwunden werden muß, um ein selbständiges lockern zu vermeiden, das auftreten kann, wenn hohe Kräfte dem angezogenen Bolzen entgegenwirken.

Einsatzbereiche

Der Erfindung eignet sich für den Einsatz in allen Bereichen der Verbindungstechnik, in denen eine schnelle und/oder zerstörungsfrei öffnende und schließende Verbindung zwischen Bauteilen erfolgen soll und/oder die Zugänglichkeit (z.B. vor Hohlräumen) nur von der Außenseite her erfolgen kann. Wesentliche Einsatzbeispiele sind die Befestigung von Teilen an Hohldecken oder Hohlwänden an Gebäuden, die Befestigung von Teilen im Kraftfahrzeugbau, die Befestigung von Teilen bei Elektro-Geräten und die Befestigung von Teilen im Möbelbau. Ebenso kommt der Reparatureinsatz in den oben genannten Bereichen in Betracht; insbesondere, wenn Teile betroffen sind, die nur an einigen Stellen lose geworden sind, jedoch (noch) nicht abgenommen werden können (oder sollen) und eine Befestigung so erfolgen soll, dass eine zerstörungsfrei zu öffnende Verbindung geschaffen wird; eine Beschränkung der Erfindung auf diese Einsatzbeispiele erfolgt nicht. Die Erfindung erfordert für die Verbindung grundsätzlich nur das Bestehen einer jeweils im wesentlichen gleichgroßen Öffnung der zu verbindenden Bauteile, durch die der Ankerbolzen geschoben und sogleich befestigt werden kann. Wird nicht mit schon vorhandenen Bohrungen/Öffnungen gearbeitet, so genügt zum Beispiel das Übereinanderpositionieren der Bauteile in der gewünschten Position, die Erstellung einer Bohrung o.ä. an der gewünschten Stelle (von einer Seite), um sodann durch Einsatz der Erfindung die beiden Bauteile endgültig in der bestimmungsgemäßen Position zu verbinden.

Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen ( 1 bis 11b) erläutert. Es zeigen:
1: Eine Seitenansicht der Erfindung in einfacher Ausführung
2: Einen Schnitt durch die Erfindung gemäß 1 in Grundstellung
3: Einen Schnitt entlang der Ankerstange durch die Erfindung gemäß 1 in verschraubter Position
4: Einen Schnitt im rechten Winkel zur Ankerstange gemäß 1
5: Einen Schnitt durch die Erfindung mit einem außen für Halteringe genutetem Klemmblock
6: Einen Schnitt durch die Erfindung mit einem im Kontaktbereich zum ebenfalls genuteten Spreizring genuteten Klemmblock
7: Einen Schnitt durch die Erfindung mit einem Spreizring, in dem die Unterlegscheibe integriert ist.
8: Einen Schnitt durch die Erfindung mit einem Spreizring, in dem die Unterlegscheibe und die Mutter integriert ist.
9: Einen Schnitt durch die Erfindung mit einem Spreizring, der auf einem mit der Unterlegscheibe kombinierten Trägerelement drehbar gelagert ist.
10: Einen Schnitt durch die Erfindung mit einem profilierten Ankerstangenkopf und gegenprofiliertem Klemmblock
11a: Einen in der Bautiefe optimierten Klemmblock 4d
11b: Einen in der Bautiefe optimierten Klemmblock 4d im Seitenschnitt der Erfindung
1 zeigt den Ankerbolzen 1 in der Seitenansicht, auf dessen Ankerstange 2 der Klemmblock 4 – bestehend aus den Ankerarmen 7 und den Halteringen 8 – axial verschiebbar so angeordnet ist, dass die schiefen Ebenen der Ankerarme 7 sich auf der vom Bolzenkopf 10 abgewandten Seite befinden. Ebenfalls auf die Ankerstange 7 aufgeschoben ist der Spreizring 5, der so ausgerichtet ist, dass er mit seinen schiefen Ebenen dem Klemmblock 4 zugewandt ist. Außerdem auf die Ankerstange 2 geschoben sind die Unterlegscheibe 6, deren Außendurchmesser jeweils über den Außendurchmesser des Bolzenkopfes 10, des Klemmblocks und des Spreizrings hinausgeht, und die Mutter 3. Die Innendurchmesser des Klemmblocks 4 und des Spreizrings 5 sind geringfügig größer als der Schaft des der Ankerstange 2 so auszuführen, dass sie axial frei über die Ankerstange 2 verschoben werden können, ohne sich mit Ihm zu verklemmen.
2 zeigt die Erfindung gemäß 1 im – geringfügig explosionsartig auseinandergezogenen – Schnitt. Die Erfindung befindet sich in 1 und 2 in der (nicht gespreizten) Grundstellung, wie sie vor dem Einführen in die Montageöffnung anzuordnen ist.
3 zeigt die Erfindung (gemäß Ausführung in 1 und 2) in der (gespreizten) verschraubten Position, wie sie nach dem Einführen und Verschrauben durch Festhalten der Mutter 3 und Drehen der Ankerstange 2 (oder durch Festhalten der Ankerstange 2 und durch Drehen der Mutter 3) erzielt wird. Die zwischen den Ankerarmen 7 und der Unterlegscheibe 6 etwaig befindlichen Teile werden dabei durch Zusammenpressen miteinander verbunden.
4 zeigt einen Schnitt durch die Erfindung im Ausführungsbeispiel gemäß 1 (Schnitt IV, wobei die Pfeile die Blickrichtung angeben), durch den die sternförmig um die Ankerstange 2 angeordneten und durch die Halteringe 8 zusammengedrückten Ankerarme 7 des Klemmblocks 4 in der Ausgangposition sichtbar werden.
5 zeigt einen Schnitt durch die Erfindung gemäß 2, wobei der Klemmblock 4a zwei umlaufende Nuten in den Ankerarmen 7a aufweist, in die die Halteringe 8a eingebracht sind.
6 zeigt einen Schnitt durch die Erfindung mit einem Klemmblock 4b und einem Spreizring 5a, die beim Verschrauben durch Verdrehen der Ankerstange 2 gegen die Mutter 3 mit den Nuten ineinander greifen und dadurch eine Begrenzung der möglichen Spreizung der Ankerarme 7b bilden.
7 zeigt einen Schnitt durch die Erfindung mit einem Klemmblock 4a gemäß 5 und einem mit der Unterlegscheibe zu einem einzigen Bauteil zusammengefassten Spreizring 5b.
8 zeigt einen Schnitt durch die Erfindung mit einem Klemmblock 4a gemäß 5 und einem mit der Unterlegscheibe und der Mutter zu einem einzigen Bauteil zusammengefassten Spreizring 5c.
9 zeigt einen Schnitt durch die Erfindung mit einem Klemmblock 4a gemäß 5 und einem mit der Unterlegscheibe zu einem Bauteil zusammengefassten Trägerelement 11, auf welchem der Spreizring 5e drehbar gelagert angeordnet und dadurch von unmittelbarerer Reibung beim Drehen der Ankerstange 2 entkoppelt ist.
10 zeigt einen Schnitt durch einen Bolzen 1a, bei dem die Unterseite des Bolzenkopfes 10a durch Ausgestaltung einer Kante gegenüber einem Klemmblock 4c, der an der Kontaktseite auf seinen Ankerarmen 7c ebenfalls eine hintergreifende Kante aufweist, so ausgeführt ist, dass beim Verschrauben ein Ausscheren der Ankerarme 7c verhindert wird.
11a zeigt einen Klemmblock 4d, der aus einer mehrfach unterbrochenen Unterlegscheibe gebildet wird, deren drei Ringausschnitte (Ankerarme) 7d auf einem elastischen Träger 8c fest angebracht sind, der im Ausführungsbeispiel aus Gummi besteht und außerdem in den Bereichen 11, bei denen keine feste Verbindung zu den Ringausschnitten (Ankeramen) besteht, mit gewinkelten Armen eine Kontur (die Darstellung des Trägers 8c in 11a entspricht gleichzeitig einer möglichen Stanzkontur) aufweist, der ein noch größeres Auseinanderspreizen der Ringausschnitte (Ankerarme) 7d ermöglicht, als dies nur durch Materialdehnung des Trägers 8c möglich wäre. Die Funktion des Klemmblocks kann durch die Ausbildung der Ankerarme als Segmente einer Unterlegscheibe bei sehr geringer Bautiefe erreicht werden. Eine Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit kann dadurch erreicht werden, dass auf den Träger 8c Ringausschnitte 7d und 7e sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite angebracht werden, wodurch der Träger von der Reibung der anliegenden Teile des Ankerbolzens beidseitig abgekoppelt wird. Die Darstellung entspricht dem Schnitt XIa durch die Erfindung in 11b.
11b zeigt den Klemmblock 4d gemäß 11a in der Seitenansicht auf einer Ankerstange 2 zwischen dem Kopfbereich 10 und einem Spreizring mit integrierter Unterlegscheibe 5b angeordnet, wobei der Klemmblock aus einer Gruppe von Ankerarmen 7d besteht, die ebenso wie die gegenüberliegend angeordnete Gruppe von Ankerarmen 7e auf dem elastischen Träger 8c befestigt sind. Die Ankerarme 7d und 7e weisen im innen an der Ankerstange ausgerichteten Bereich eine mit der konischen Ausgestaltung des Spreizrings 5b korrespondierende Schräge auf, die beim Zusammenziehen Spreizrings mit dem Klemmblock die Spreizung des Klemmblocks befördert.

Claims

Ankerbolzen (1) zur Verbindung von Bauteilen, gekennzeichnet dadurch, a) dass ein Gewindebolzen – die Ankerstange – (2) im Fußbereich (9) des Schaftes eine Vorrichtung zum Ansatz eines Werkzeugs zum Drehen der Ankerstange (2) gegen ein das Innengewinde tragende Bauteil – die Mutter – (3) aufweist, b) ein auf der Ankerstange (2) axial verschiebbar angeordneter Klemmblock (4), bestehend aus Ankerarmen (7), seinen Gesamtumfang dadurch vergrößert, dass er während des Festschraubens durch den Bolzenkopf (10) auf einen korrespondierend auf der Ankerstange (2) – ebenfalls axial verschiebbar – angeordneten Spreizring (5) gezogen wird, c) der Klemmblock (4) mit dem Festschrauben axial in Richtung der Mutter (3) gezogen wird, dadurch ein – hintergreifendes – Verklemmen der zu verbindenden Bauteile zwischen den gespreizten Ankerarmen (7) des Klemmblocks (4) und Unterlegscheibe (6), deren Durchmesser über denjenigen der übrigen Elemente in jeweiliger Ausgangsposition hinausgeht, möglich ist und d) der Klemmblock (4) während des Öffnens der Verschraubung wieder vom Spreizring (5) gezogen werden kann, die gespreizten Ankerarme (7) durch die sie zum Klemmblock (4) zusammenhaltenden elastischen Halteringe (8) zusammengezogen werden und damit der Klemmblock (4) in seine Ausgangsposition geringen Außendurchmessers zurückversetzt wird.
Ankerbolzen nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass der Klemmblock (4a) und damit die ihn bildenden Ankerarme (7a) eine oder mehrere Umlaufende Nuten zur Aufnahme von elastischen Haltringen (8a) erhält.
Ankerbolzen nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass der Klemmblock (4b) und damit die ihn bildenden Ankerarme (7b) und Spreizring (5a) eine Feder- und Nutprofilierung zur Begrenzung des erzielbaren Gesamtumfangs des Klemmblocks (4b) erhalten.
Ankerbolzen nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass der Klemmblock von einem elastischen Schlauch umfasst wird.
Ankerbolzen nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass in den Spreizring (5b) eine Unterlegscheibe integriert ist.
Ankerbolzen nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass in den Spreizring eine Mutter integriert wird.
Ankerbolzen nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass in den Spreizring (5c) eine Unterlegscheibe und eine Mutter integriert wird.
Ankerbolzen nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass der Spreizring (5e) auf einem Tragelement (11) angeordnet wird.
Ankerbolzen nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass die Unterseite des Bolzenkopfes (10a) der Ankerstange (2a) sowie gegengleich der Klemmblock (4c) mit seinen Ankerarmen (7c) profiliert wird.
Ankerbolzen nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass der Klemmblock aus einem elastischen Bauteil besteht.
Ankerbolzen nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass die Gewinde auf Ankerstange und Mutter mit Raststellung in der Befestigungsposition ausgeführt werden.
Ankerbolzen nach Anspruch 1., gekennzeichnet dadurch, dass die Ankerarme (7d und 7e) des Klemmblocks (4d) zur Verminderung der Bautiefe aus den Segmenten einer mehrfach aufgetrennten Unterlegscheibe gebildet wird, deren Ausschnitte (7d und 7e) auf einem elastischen Haltering (8c) als Träger aufgebracht und durch diesen miteinander zu einem Klemmblock verbunden werden.