DE102005030174A1

DE102005030174A1 - expansion anchor

Info

Publication number: DE102005030174A1
Application number: DE200510030174
Authority: DE
Inventors: Aaron Daly; Rainer Fischer
Original assignee: Fischerwerke Artur Fischer GmbH and Co KG
Current assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2007-01-04
Also published as: EP1896732A1; WO2007000205A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel (1a) mit einer Dübelhülse (2a) zum Einführen einer Spreizschraube (6). Um einen derartigen Spreizdübel zu schaffen, der ohne Werkzeug eingeführt werden kann, schlägt die Erfindung vor, dass die Dübelhülse (2a) Spreizelemente (4a) aufweist, die um eine zur Dübelachse (D) im Wesentlichen tangentiale Kippachse (K) kippbar und zum Einführende (3) der Dübelhülse (2a) hin geneigt sind.The invention relates to an expansion dowel (1a) with a dowel sleeve (2a) for inserting an expansion screw (6). In order to provide such an expansion dowel that can be inserted without tools, the invention proposes that the dowel sleeve (2a) has spreading elements (4a) which can be tilted about a pivot axis (K) substantially tangential to the dowel axis (D) and to the insertion end (3) the dowel sleeve (2a) are inclined towards.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to an expansion anchor with the features of the preamble of claim 1.

Derartige Spreizdübel sind allgemein insbesondere als Kunststoff-Spreizdübel bekannt. Sie weisen üblicherweise eine Dübelhülse zum Einführen einer Spreizschraube, eines Spreizschraubnagels oder dgl. auf. Die Dübelhülse ist durch in Längsrichtung verlaufende Schlitze in mehrere radial aufspreizbare Spreizlappen geteilt. Zur Verankerung wird zunächst der Spreizdübel in ein Bohrloch eingeführt und dann die Spreizschraube bzw. der Spreizschraubnagel in die Dübelhülse eingeschraubt bzw. eingeschlagen. Hierdurch werden die Spreizlappen radial nach außen verspreizt.such expansion anchor are generally known in particular as plastic expansion dowel. They usually point a dowel sleeve for Introduce an expansion screw, a Spreizschraubnagels or the like. On. The Dowel sleeve is by running in the longitudinal direction Slits divided into several radially expandable Spreizlappen. to Anchoring will be the first expansion anchor introduced into a borehole and then screwed the expansion screw or Spreizschraubnagel in the dowel sleeve or taken. As a result, the expansion lugs are radially after Outside braced.

Ein grundsätzlicher Nachteil derartiger Spreizdübel besteht in der Tatsache, dass zur Erstellung einer wirksamen Verankerung die Spreizschraube bzw. der Spreizschraubnagel zwingend mit einem Werkzeug in die Dübelhülse gebracht werden muss.One fundamental Disadvantage of such expansion dowel consists in the fact that to create an effective anchorage the expansion screw or Spreizschraubnagel mandatory with a tool brought into the dowel sleeve must become.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen derartigen Spreizdübel zu schaffen, bei dem ein werkzeugloses Einführen einer Spreizschraube oder dgl. möglich ist und der dabei möglichst hohe Haltewerte erreicht.It is therefore an object of the invention to provide such expansion dowel, in which a tool-free insertion an expansion screw or the like. Possible is and as possible reached high holding values.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.

Erfindungsgemäß weist die Dübelhülse Spreizelemente auf, die kippbar und zum Einführende der Dübelhülse hin geneigt sind. Dabei soll die Kippachse der Spreizelemente nicht in Längsrichtung der Dübelhülse, sondern im Wesentlichen tangential zu dieser angeordnet sein. Mit „im Wesentlichen tangential" ist gleichermaßen eine Anordnung längs einer Wendel gemeint, welche auf einer gedachten Zylinderfläche parallel zur Dübel-Längsachse angeordnet ist. Mit „kippbar" ist erfindungsgemäß neben einer reinen Kippbewegung auch ein radiales Verbiegen der Spreizelemente gemeint. Durch derart kippbare Spreizelemente kann eine Spreizschraube oder ein Spreizschraubnagel ohne Werkzeug in die Dübelhülse eingeführt werden.According to the invention the dowel sleeve spreading elements on, the tiltable and the introductory the dowel sleeve out are inclined. The tilting axis of the spreading should not longitudinal the dowel sleeve, but be arranged substantially tangentially to this. With "essentially tangential " equally an arrangement along meant a helix, which parallel on an imaginary cylindrical surface to the dowel longitudinal axis is arranged. With "tiltable" according to the invention in addition to one pure tilting movement and a radial bending of the spreading meant. By such tiltable spreading an expansion screw or a Spreizschraubnagel be introduced without tools in the dowel sleeve.

Vorzugsweise weisen die Spreizelemente ein ins Innere der Dübelhülse gewandtes Ende auf, welches in eine in die Dübelhülse eingeführte Spreizschraube eingreifen kann. Dabei können entsprechend der bekannten Vielfalt von Schrauben unterschiedlichste Geometrien zum Einsatz kommen. Insbesondere können die nach innen gewandten Enden wendelförmig ausgeführt sein. Sollte nach der Montage eine Zuglast an die Spreizschraube angelegt werden, so verkrallen sich die Spreizelemente im Gewinde der eingeführten Spreizschraube und müssten, um diese freizugeben, soweit zurückkippen, dass sie entgegen dem Einführende der Dübelhülse hin geneigt sind. Hierzu müsste sich jedoch das nach außen gewandte Ende der Spreizelemente jeweils radial nach außen bewegen, was durch den Bohrlochdurchmesser begrenzt wird. Somit kommt es spätestens bei Beaufschlagung der Spreizschraube mit einer Zuglast zur Verspreizung des Dübels. Ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, brauchen die Spreizelemente nicht unbedingt mit ihren ins Innere der Dübelhülse gewandten Enden in das Gewinde eingreifen, sondern sie können auch einen flächigen Reibschluss mit diesem eingehen.Preferably the spreading elements have a turned into the interior of the dowel sleeve end, which in an inserted into the dowel sleeve expansion screw can intervene. It can according to the known variety of screws most diverse Geometries are used. In particular, the inward-facing Ends helical accomplished be. Should be a tensile load on the expansion screw after assembly be created, so the spreading elements dig in the thread the introduced Expansion screw and would, to release this, so far back down that they are opposite the introductory one the dowel sleeve out are inclined. For this would have to However, this is the outside in each case move the radially directed outward end of the spreading elements, which is limited by the borehole diameter. Thus it comes at the latest when loading the expansion screw with a tensile load for spreading of the dowel. Without departing from the spirit of the invention, the spreading need not necessarily with their inside the dowel sleeve turned ends in the They can also engage a flat frictional engagement to enter with this.

Vorzugsweise weisen die Spreizelemente einen im Wesentlichen keilförmigen Querschnitt auf. Dabei ist das schmale Ende ins Dübelinnere gewandt, während die entgegengesetzte breitere Seite radial nach außen gerichtet ist. Durch eine derartige Form wird erreicht, dass die Spreizelemente einerseits selbst in feine Gewinde sicher eingreifen und andererseits, dass die bei Zug auf die Spreizschraube wirkenden Kräfte stabil nach außen weitergeleitet werden können.Preferably the spreading elements have a substantially wedge-shaped cross-section on. The narrow end is turned into the dowel interior, while the opposite wider side is directed radially outward. By a Such shape is achieved that the spreading elements on the one hand to intervene safely even in fine thread and on the other hand, that the forces acting on train on the expansion bolt forces are transmitted to the outside stable can.

In einer bevorzugten Ausführung weisen die Spreizelemente jeweils ein nach außen gewandtes Ende auf, welches aus der Dübelhülse herausragt. Die Spreizelemente sind also nicht lediglich nach innen angeordnete Vorsprünge an der Dübelhülse, sondern sie setzen sich nach außen fort. Hierdurch wird erreicht, dass die einzelnen Spreizelemente ihre Spreizwirkung jeweils unabhängig voll entfalten können. Da sich die Spreizelemente selbst und nicht die Dübelhülse an der Bohrloch-Innenwand abstützt, muss zur Entfaltung von Verankerungskräften auch nicht die Spreizhülse im Gesamten verformt werden. Begünstigt wird dies weiterhin dadurch, dass vorzugsweise die Spreizhülse im Bereich der Spreizelemente über dem Umfang nicht geschlossen ist. Die Spreizhülse selbst hat also weniger die Funktion des Spreizmittels sondern eher die Funktion der Lagerung der Spreizelemente. Um diesen Effekt möglichst stark auszuprägen, sind die Spreizelemente vorzugsweise mit der Dübelhülse nach Art von Filmscharnieren verbunden. Unter „Filmscharnier" wird eine Anbindung der Spreizelemente an die Dübelhülse verstanden, bei der gegenüber der sonstigen Wandstärke der Dübelhülse eine gezielte Schwächung der Wandstärke im Bereich des Übergangs zwischen Dübelhülse und Spreizelement ausgebildet ist.In a preferred embodiment The spreading elements each have an outwardly facing end, which protrudes from the dowel sleeve. The Spreading elements are therefore not only arranged inwards projections on the dowel sleeve, but they sit outside continued. This ensures that the individual spreading elements their spreading effect each independently can fully develop. Since the spreading itself and not the dowel sleeve on the Borehole inner wall is supported, must for the development of anchoring forces not the expansion sleeve in the whole be deformed. favored This is further characterized in that preferably the expansion sleeve in the area the spreading over the scope is not closed. The expansion sleeve itself has less the function of the spreading but rather the function of storage the spreading elements. To make this effect as strong as possible, are the spreading preferably with the dowel sleeve on the type of film hinges connected. Under "film hinge" is a connection understood the spreading of the dowel sleeve, at the opposite the other wall thickness the dowel sleeve one targeted weakening the wall thickness in the area of transition between dowel sleeve and Spreading element is formed.

Grundsätzlich können die Spreizelemente sowohl stiftartig als auch flächig ausgeführt sein. in extremer Ausführung sind die Spreizelemente bspw. als über den Umfang vollständig geschlossene Lamellen ausgeführt. Die hierdurch erzeugte Eigensteifigkeit einer derartigen Lamelle wirkt jedoch der Kippbarkeit des Spreizelements entgegen. Daher sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Spreizelemente jeweils über maximal die Hälfte des Umfangs der Dübelhülse ausgebildet sind.In principle, the spreading elements can be designed both pin-like and flat. in extreme embodiment, the spreading elements are, for example, as over the circumference completely closed La running. However, the inherent rigidity of such a blade produced thereby counteracts the tiltability of the expansion element. Therefore, a preferred embodiment of the invention provides that the spreading elements are each formed over a maximum of half the circumference of the dowel sleeve.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to two in the drawing embodiments explained in more detail. It demonstrate:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung; 1 a first embodiment in a sectional view;

2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit Spreizschraube in einer Schnittdarstellung; und 2 a second embodiment with expansion screw in a sectional view; and

3 eine perspektivische Darstellung desselben Ausführungsbeispiels. 3 a perspective view of the same embodiment.

Der in 1 dargestellte Spreizdübel 1 weist eine Dübelhülse 2 zum Einführen einer nicht dargestellten Spreizschraube auf. Das Einführende 3 der Dübelhülse 2 ist geschlossen, während das entgegengesetzte Ende zum Einführen der Spreizschraube offen ist. Im Inneren der Dübelhülse 2 weist diese lamellenartige Spreizelemente 4 auf. Die Spreizelemente 4 sind zum Einführende 3 der Dübelhülse 2 hin geneigt. Aufgrund ihrer schmalen Anbindung an den zylindrischen Teil der Dübelhülse 2 können sie relativ leicht kippen bzw. zum Einführende 3 hin verbogen werden. Entsprechend ist das Ausführungsbeispiel vorzugsweise aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, gefertigt, grundsätzlich ist jedoch auch eine Herstellung aus Metall möglich. Die Kippachse K, um die die Spreizelemente 4 kippen können, ist tangential zur Dübelachse D angeordnet, d.h. sie verläuft senkrecht zur Zeichnungsebene.The in 1 illustrated expansion dowel 1 has a dowel sleeve 2 for introducing an expansion screw, not shown. The introductory one 3 the dowel sleeve 2 is closed while the opposite end is open for insertion of the expansion screw. Inside the dowel sleeve 2 has these lamellar spreading elements 4 on. The spreading elements 4 are the introductory ones 3 the dowel sleeve 2 inclined towards. Due to its narrow connection to the cylindrical part of the dowel sleeve 2 They can tilt relatively easily or to the introductory 3 bent down. Accordingly, the embodiment is preferably made of plastic, preferably polyamide, manufactured, but in principle, a production of metal is possible. The tilting axis K, around which the spreading elements 4 can tilt, is arranged tangentially to the dowel axis D, ie it is perpendicular to the plane of the drawing.

Zur Herstellung einer Befestigung mit dem Spreizdübel 1 wird zunächst in dem gewählten Untergrund ein Bohrloch mit einem Durchmesser erstellt, der dem Außendurchmesser der Dübelhülse 2 in etwa entspricht. In dieses Bohrloch wird der Spreizdübel 1 eingeführt. Die eigentliche Befestigung erfolgt durch manuelles Einführen einer nicht dargestellten Spreizschraube, deren Außendurchmesser kleiner als der durch den zylindrischen Teil der Dübelhülse 2 beschriebene Innendurchmesser d_a ist und größer als der durch die Spreizelemente 4 beschriebene Innendurchmesser d_i. Beim Einführen der Spreizschraube werden die Spreizelemente 4 um die Kippachse K gekippt, kippen jedoch aufgrund ihrer Elastizität jeweils nach Überschreitung einer Gewindeflanke zurück und greifen so mit ihren ins Innere der Dübelhülse 2 gewandten Enden 5 jeweils zwischen zwei Gewindeflanken in das Gewinde der Spreizschraube ein. Wird die Spreizschraube mit Zug belastet, so stützen sich die ins Innere der Dübelhülse 2 gewandten Enden 5 der Spreizelemente 4 auf dem Gewinde der Spreizschraube ab, was dazu führt, dass die Dübelhülse 2 radial nach außen verspreizt wird. Sie drückt damit gegen das Innere des Bohrlochs, was den gewünschten Verankerungseffekt bewirkt. Durch Herausschrauben der Spreizschraube kann die Befestigung gelöst werden.For making a fastening with the expansion dowel 1 First, a borehole is made with a diameter in the selected substrate, which corresponds to the outer diameter of the dowel sleeve 2 roughly equivalent. In this hole is the expansion anchor 1 introduced. The actual attachment is done by manually inserting a spreading screw, not shown, whose outer diameter is smaller than that through the cylindrical part of the dowel sleeve 2 described inner diameter d _a is greater than that by the expansion elements 4 described inner diameter d _i . When inserting the expansion screw are the spreading elements 4 tilted about the tilting axis K, but tilt due to their elasticity in each case after exceeding a thread flank back and thus engage with their inside the dowel sleeve 2 clever ends 5 in each case between two thread flanks in the thread of the expansion screw. If the expansion screw is loaded with tension, they are supported inside the dowel sleeve 2 clever ends 5 the spreading elements 4 on the thread of the expansion screw, which causes the dowel sleeve 2 is spread radially outward. It presses against the interior of the borehole, which causes the desired anchoring effect. By unscrewing the expansion screw, the attachment can be solved.

2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spreizdübels 1a. In den Spreizdübel 1a ist eine Spreizschraube 6 in Form einer Gewindestange eingeführt. Statt einer Gewindestange könnte gleichermaßen eine nicht-metrische Schraube, bspw. eine Holzschraube, verwendet werden. Dieser Spreizdübel 1a weist wiederum eine Dübelhülse 2a mit um eine Kippachse K kippbaren Spreizelementen 4a auf. Die Spreizelemente 4 haben einen keilförmigen Querschnitt und sind jeweils durch einen schmalen Steg 7 filmscharnierartig mit dem zylindrischen Teil der Dübelhülse 2a verbunden. Dieser keilartige Querschnitt hat den Vorteil, dass die ins Innere der Dübelhülse gewandten Enden 5a der Spreizelemente 4a auch in ein relativ feines Gewinde 8 einer Spreizschraube 6 eingreifen können. Andererseits ermöglichen die relativ breiten, nach außen gewandten Enden 9 der Spreizelemente 4a, welche aus der Dübelhülse 2a herausragen, eine relativ großflächige Anlage im Bohrloch. 2 shows an alternative embodiment of an expansion anchor according to the invention 1a , In the expansion dowel 1a is a spreading screw 6 introduced in the form of a threaded rod. Instead of a threaded rod, a non-metric screw, for example a wood screw, could equally be used. This expansion dowel 1a again has a dowel sleeve 2a with tilting elements tiltable about a tilting axis K 4a on. The spreading elements 4 have a wedge-shaped cross-section and are each separated by a narrow bridge 7 film-hinge-like with the cylindrical part of the dowel sleeve 2a connected. This wedge-like cross-section has the advantage that the interior of the dowel sleeve facing ends 5a the spreading elements 4a also in a relatively fine thread 8th a spreading screw 6 can intervene. On the other hand, allow the relatively broad, outward-facing ends 9 the spreading elements 4a , which from the dowel sleeve 2a stick out, a relatively large-scale facility in the borehole.

Wir aus 3 deutlich wird, sind die Spreizelemente 4a über einen relativ kleinen Querschnitt mit den Stegen 7 angebunden. Die Spreizelemente 4a, die jeweils über etwa ein Viertel des Umfangs der Dübelhülse 2a ausgebildet sind, können damit relativ leicht um die Kippachse K kippen. Da nicht wie im ersten Ausführungsbeispiel ein ganzer Teilbereich des zylindrischen Teils der Dübelhülse 2 radial nach außen geformt wird, sondern lediglich die Spreizelemente 4a gekippt werden, sind durch das zweite Ausführungsbeispiel deutlich bessere Halteeigenschaften erzielbar.We out 3 becomes clear, are the spreading elements 4a over a relatively small cross section with the webs 7 tethered. The spreading elements 4a , each covering about a quarter of the circumference of the dowel sleeve 2a are formed, can thus relatively easily tilt about the tilting axis K. Since not as in the first embodiment, a whole portion of the cylindrical part of the dowel sleeve 2 is formed radially outward, but only the spreading 4a can be tilted, significantly better holding properties can be achieved by the second embodiment.

Das in den 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel weist je drei sich gegenüberliegende Blöcke 10 von Spreizelementen 4a auf, welche durch versteifende Rippen 11 voneinander getrennt sind. Weiterhin weist das Ausführungsbeispiel eine Drehsicherungsrippe 12 auf, die ein Mitdrehen der Dübelhülse 2 beim Herausdrehen der Spreizschraube 6 verhindert, sowie einen Kragen 13, der verhindert, dass der Spreizdübel 1a beim Einführen der Spreizschraube 6 zu weit in das Bohrloch eingeschoben wird.That in the 2 and 3 illustrated embodiment has three opposing blocks each 10 of spreading elements 4a on which by stiffening ribs 11 are separated from each other. Furthermore, the embodiment has an anti-rotation rib 12 on, the one turning the dowel sleeve 2 when unscrewing the expansion screw 6 prevents, as well as a collar 13 that prevents the expansion dowel 1a during insertion of the expansion screw 6 is inserted too far into the wellbore.

Claims

Expansion dowel ( 1 . 1a ) with a dowel sleeve ( 2 . 2a ) for inserting an expansion screw ( 6 ), characterized in that the dowel sleeve ( 2 . 2a ) Spreading elements ( 4 . 4a ) which can be tilted about a tilting axis (K) which is essentially tangential to the dowel axis (D) and to the insertion end ( 3 ) of the dowel sleeve ( 2 . 2a ) are inclined.

Expansion dowel according to claim 1, characterized in that the spreading elements ( 4 . 4a ) with one inside the dowel sleeve ( 2 . 2a ) end facing ( 5 . 5a ) in the thread ( 8th ) one in the dowel sleeve ( 2 . 2a ) introduced expansion screw ( 6 ) can intervene.

Expansion dowel according to claim 1, characterized in that the spreading elements ( 4a ) have a substantially wedge-shaped cross-section.

Expansion dowel according to claim 1, characterized in that the spreading elements ( 4a ) each have an outwardly facing end ( 9 ), which consists of the dowel sleeve ( 2a ) stands out.

Expansion dowel according to claim 1, characterized in that the dowel sleeve ( 2a ) in the region of the spreading elements ( 4a ) is not closed over the circumference.

Expansion dowel according to claim 1, characterized in that the spreading elements ( 4a ) with the dowel sleeve ( 2a ) are connected in the manner of film hinges.

Expansion dowel according to claim 1, characterized in that the spreading elements ( 4 . 4a ) each over more than half of the circumference of the dowel sleeve ( 2 . 2a ) are formed.