DE3921733A1

DE3921733A1 - Plug for anchoring externally threaded screw - has outer wall of expanding portion made from reinforced plastics and inner wall of soft plastics

Info

Publication number: DE3921733A1
Application number: DE19893921733
Authority: DE
Inventors: Manfred Haage
Original assignee: Fischerwerke Artur Fischer GmbH and Co KG
Current assignee: Fischerwerke Artur Fischer GmbH and Co KG
Priority date: 1989-07-01
Filing date: 1989-07-01
Publication date: 1991-01-03

Abstract

The plug for anchoring an externally threaded screw (S) in a wall has a cylindrical plain portion (2) and an adjoining externally toothed expanding portion (3). The outer wall (6) of the expanding portion is of reinforced plastics, whilst the inner wall (5) of this portion and the cylindrical portion are of soft plastics. The outer end (1a) of the cylindrical portion has external locking ribs (7) as well as internal compression ribs (10). USE/ADVANTAGE - Higher plug retaining force without increasing screw insertion force.

Description

Die Erfindung betrifft einen Befestigungsanker für die Verankerung in einem Bohrloch eines Mauerwerks gemäß der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a fastening anchor for the Anchoring in a borehole according to masonry the genus of the main claim.

Zur dauerhaften Verankerung von Gegenständen an Mauer werk oder dergleichen sind Befestigungsanker bekannt, die aus Gründen der geringen Herstellungskosten sowie zur Verhinderung von Korrosionsanfälligkeit aus Kunst stoff bestehen. Dabei sind Kunststoffdübel herkömmli cher Bauart so konstruiert, daß bei der Montage ein vertretbares Drehmoment erzielt wird und außerdem eine ausreichende Haltekraft des Dübels erzielt wird. Dabei sind das bei Eindrehen der Schraube in den Dübel auf tretende Drehmoment, die dadurch erzielte Aufspreizung des Dübels sowie die dadurch erreichte Haltekraft vo neinander abhängig.For permanent anchoring of objects on the wall fastening anchors are known, which for reasons of low manufacturing costs as well to prevent corrosion susceptibility from art consist of fabric. Plastic dowels are conventional cher design so constructed that during assembly acceptable torque is achieved and also a sufficient dowel retention force is achieved. Here are when the screw is screwed into the dowel pedaling torque, the resulting spread of the dowel and the holding force achieved thereby interdependent.

Herkömmliche Kunststoffdübel bestehen regelmäßig aus einem Werkstoff wie Polyamid oder dergleichen, da bei Werkstoffen dieser Art der günstigste Faktor zwischen den Parametern des Drehmoments und der Haltekraft er reicht werden kann.Conventional plastic dowels consist of regular a material such as polyamide or the like, because at Materials of this type are the cheapest factor between the parameters of the torque and the holding force can be enough.

Bei der Verwendung von Kunststoffdübeln treten aller dings Nachteile in der Weise auf, daß sich die so be schaffenen Dübel oftmals im Bohrloch mitdrehen und die Schraube während des Eindrehvorganges einen Fehlverlauf nehmen kann, indem sie bereits vor Erreichen des Spreizbereiches des Dübels aus diesem herausgedreht wird. Ebenfalls können aufgrund der Dauerbelastung Ver schiebungen innerhalb des Dübels durch ein Fließen des Werkstoffes entstehen, die eine dauerhafte Verankerung gefährden können.When using plastic dowels, everything occurs dings disadvantages in such a way that the so be often turn the dowels in the borehole and the Screw a wrong course during the screwing-in process can take by already before reaching the The expansion area of the anchor is unscrewed from it becomes. Likewise, due to the permanent load Ver shifts within the dowel by flowing the Material emerge, which is permanent anchoring can endanger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Befe stigungsanker aus Kunststoff zu schaffen, durch den ein optimales Verhältnis zwischen Eindrehmoment und Halte wert nach erfolgter Aufspreizung erreicht sowie eine Zentrierung des Schraubenverlaufs bewirkt und ein Mit drehen des Dübels bei Eindrehen der Schraube verhindert wird.The invention has for its object a Befe to create plastic anchors, through the one optimal relationship between insertion torque and holding value achieved after spreading and a Centering the screw course causes and a with rotation of the dowel prevented when screwing in the screw becomes.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Befestigungs anker der eingangs genannten Gattung durch die im kenn zeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkma le erhalten. Die Hülse des Befestigungsankers besteht aus zwei Werkstoffen, die so kombiniert sind, daß ein Werkstoff das Eindrehmoment sowie der andere Werkstoff den Haltewert nach erfolgter Aufspreizung am Spreizbe reich der Hülse beeinflußt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Innenwandung der gesamten Hülse sowie der me chanisch nicht beanspruchte zylindrische Anlauf der Hülse aus einem weichen Kunststoff mit guten Schmierei genschaften besteht, der ebenfalls zur Geringhaltung der Herstellungskosten beiträgt. Der an der Hülse aus gebildete Spreizbereich wird dagegen an dessen Außen wandung aus einem hochwertigen oder verstärkten Kunst stoff hergestellt. Durch ein Aufspreizen der im Be reich ihrer Außenwandung gehärteten Spreizsegmente des Spreizbereichs der Hülse wird somit eine dauerhafte und widerstandsfähige Verankerung des Befestigungsankers im Bohrloch bewirkt. Diese wird dadurch begünstigt, daß die gehärtete Außenwandung mit der Innenwandung im Be reich der Spreizsegmente verzahnt ist, wodurch zum ei nen eine spritzgußtechnische, zum andern eine wider standsfähige Verbindung aufgrund der Verzahnung sicher gestellt ist. The solution to this problem is a fastening anchor of the type mentioned in the introduction by the drawing part of the main claim specified characteristic le received. The sleeve of the fastening anchor is there made of two materials that are combined so that a Material the screwing torque as well as the other material the holding value after spreading on the spreader beam richly influenced the sleeve. This is achieved that the inner wall of the entire sleeve and the me cylindrical start of the Sleeve made of a soft plastic with good lubrication properties exists, also for keeping to a minimum contributes to the manufacturing costs. The one on the sleeve In contrast, the spreading area formed is on the outside thereof wall made of high quality or reinforced art fabric made. By spreading the in rich of its outer wall hardened expansion segments of the Spreading area of the sleeve is thus a permanent and resistant anchoring of the fastening anchor in the Borehole causes. This is favored by the fact that the hardened outer wall with the inner wall in the loading rich of the spreading segments is interlocked, which leads to the egg one injection molding, the other one against stable connection due to the interlocking is posed.

Eine optimale Anpassung der Spreizsegmente an die Form des Bohrloches wird dabei dadurch erreicht, daß die Spreizsegmente aus durch Stege geteilte Spreizschalen bestehen, die sich somit bei Einführung der Schraube im Bohrloch getrennt aufweiten und formschlüssig im Bohr loch eingreifen können.An optimal adaptation of the expansion segments to the shape the borehole is achieved in that the Spreading segments made of spreading shells divided by webs exist, which are thus when the screw is inserted in Widen the borehole separately and form-fit in the drill can intervene.

Ein Mitdrehen des Befestigungsankers im Bohrloch durch die Anordnung von Sperrippen an der Außenseite der Hülse sowie von Druckrippen, die diesen an der In nenwandung der Hülse gegenüberliegen, ausgeschlossen.A turning of the fastening anchor in the borehole due to the arrangement of locking ribs on the outside the sleeve as well as pressure ribs that this on the In opposite wall of the sleeve, excluded.

Zur Sicherstellung einer exakten Schraubenführung bei Eindrehen der Schraube in die Hülse ist an dieser ein zylindrischer Anlauf vorgesehen, in dem die Schraube zunächst geführt wird, bevor sie im eigentlichen Spreizteil der Hülse die Möglichkeit hätte, einen ande ren Verlauf zu nehmen. Der ellipsenförmige Querschnitt der Hülsenbohrung wurde dabei in der Form gewählt, daß das obere und untere Kreissegment den Radius des Schraubenschaft-Durchmessers der Schraube aufweist. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Schraube beim Ein drehen sowohl durch den inneren, weicher beschaffenen Hülsenteil als auch durch den außenliegenden, härter ausgebildeten Hülsenteil geführt wird. Verformungen der Hülse bei Einführen der Schraube werden dadurch verhin dert, da die Schraube ideal an der Hülse anliegt. Auch führt dies zu einer guten Umsetzung des Drehmoments in Spreizkraft und reduziert die Gefahr, daß die Schraube unter Dauerbelastung durch Fließen des Werkstoffes in seine selbstgeschaffenen Hohlräume wieder aus dem Befe stigungsanker herausgleiten kann.To ensure exact screw guidance at The screw is screwed into the sleeve cylindrical thrust provided in which the screw is carried out first before actually Expanding part of the sleeve would have the possibility of another to take its course. The elliptical cross section the sleeve bore was chosen in the form that the upper and lower circle segment the radius of the Has screw shaft diameter of the screw. On this way it is achieved that the screw at the on rotate both through the inner, softer Sleeve part as well as the outer, harder trained sleeve part is guided. Deformations of the This prevents the sleeve from being inserted changes, since the screw lies perfectly against the sleeve. Also this leads to a good conversion of the torque in Spreading force and reduces the risk of the screw under permanent load by flowing the material in his self-made cavities from the Befe the anchor can slide out.

Dadurch, daß die aus weichem Kunststoff bestehende In nenwandung der Hülse die 0,6-fache Dicke der Gewindehö he der eingeführten Schraube aufweist wird erreicht, daß die Schraube mit ihrem Gewinde durch den weichen Kunststoff auch in den aus gehärtetem Kunststoff beste henden Außenbereich der Hülse eingreift und dadurch für eine ausreichende Kraftübertragung sorgt. Hierdurch wird bei niedrigem Eindrehmoment ein höherer Haltewert erreicht, was unter Verwendung lediglich eines Werk stoffes nicht ermöglicht wäre.The fact that the made of soft plastic nenwandung the sleeve 0.6 times the thickness of the thread hey the inserted screw is reached, that the screw with its thread through the soft Plastic also in the best of hardened plastic engages the outer area of the sleeve and thereby for sufficient power transmission ensures. Hereby becomes a higher holding value with a low screw-in torque accomplished what using only one work would not be possible.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß an den Spreizsegmenten Schlitze vorgesehen sind, die zueinander, auf die Dübelachse bezogen, ver setzt angeordnet sind. Auch hierdurch wird eine exakte Schraubenführung ermöglicht, da die Schraube in Rich tung der ausgeführten Schlitze über eine größere pro jizierte Fläche geführt ist.An advantageous development of the invention provides before that slots are provided on the expansion segments are related to each other, related to the dowel axis, ver sets are arranged. This also makes an exact Screw guide allows because the screw in Rich tion of the executed slots over a larger pro ejected area is guided.

Dadurch, daß die Außenverzahnung aus lediglich flach ausgebildeten Rippen besteht, wird ein Fließen des Werkstoffes in seine selbstgeschaffenen Hohlräume unter Dauerbelastung vermieden.The fact that the external toothing is only flat trained ribs, there is a flow of Material into its self-created cavities Avoiding continuous exposure.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 die Hülse und einen Teil der Schraube des er findungsgemäßen Befestigungsankers in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht, Fig. 1, the sleeve and a portion of the screw of he inventive fastening anchor in a partially sectioned side view

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Hülse, von unten gesehen und Fig. 2, the sleeve shown in Fig. 1, seen from below and

Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Hülse im Quer schnitt entlang der aus Fig. 1 ersichtlichen Schnitt fläche A. Fig. 3, the sleeve shown in Fig. 1 in cross section along the apparent from Fig. 1 section A.

Die aus Fig. 1 ersichtliche Hülse 1 des erfindungsge mäßen Befestigungsankers weist einen zylindrischen An lauf 2 sowie einen Spreizbereich 3 auf. Die Hülsenwand 4 im Bereich des zylindrischen Anlaufes 2 sowie die In nenwandung 5 der Hülse 1 im Spreizbereich 3, bestehen aus weichem Kunststoff wie Polyamid oder dergleichen. Die Außenwandung 6 der Hülse 1 im Spreizbereich 3 be steht aus hochwertigem, verstärktem Kunststoff. An dem dem Spreizbereich 3 abgewandten Ende 1a der Hülse 1 be finden sich Sperrippen 7. Im Spreizbereich 3 weist die Hülse 1 an der aus gehärtetem Kunststoff bestehenden Außenwandung 6 eine Innenverzahnung 8 sowie eine Außen verzahnung 9 aus flach ausgebildeten Rippen auf. Die Spreizschalen des Spreizbereiches 3 werden durch einen umlaufenden Ring 5a miteinander in Verbindung gehalten.The sleeve 1 shown in FIG. 1 of the fastening anchor according to the invention has a cylindrical run-on 2 and an expansion area 3 . The sleeve wall 4 in the area of the cylindrical run-up 2 and the inner wall 5 of the sleeve 1 in the expansion area 3 are made of soft plastic such as polyamide or the like. The outer wall 6 of the sleeve 1 in the expansion area 3 be made of high quality, reinforced plastic. At the spreading area 3 facing end 1 a of the sleeve 1 be locking ribs 7 . In the expansion area 3 , the sleeve 1 on the outer wall 6 made of hardened plastic has an internal toothing 8 and an external toothing 9 made of flat ribs. The expansion shells of the expansion area 3 are held together by a circumferential ring 5 a.

Bei der Montage des Befestigungsankers wird eine Schraube S in den zylindrischen Anlauf 2 der Hülse 1 eingeführt und in diesem bis auf ca. die Hälfte der Hülsenlänge weitergeführt, bevor sie dann in den ei gentlichen Spreizbereich 3 der Hülse 1 eingeführt wird. Durch die Führung der Schraube S ist die Möglichkeit ausgeschlossen, daß diese vor der Einführung in den Spreizbereich 3 bereits aus der Hülse 1 herausgeführt wird und somit einen Fehlverlauf nehmen könnte. Viel mehr wird erst bei Einführung der Schraube S in den Spreizbereich 3 dieser erweitert, wobei der die Spreiz schalen verbindende Ring 5a aufbricht und dadurch der Formschluß der Spreizschalen mit dem, aus der Zeichnung nicht ersichtlichen, Bohrloch erreicht wird. Ein Mit drehen der Hülse 1, während des Eindrehvorganges der Schraube S, wird durch die Sperrippen 7 verhindert. Das Einschlagen der Hülse 1 wird trotz der an der Außensei te befindlichen Sperrippen 7 dadurch erleichtert, daß in diesem Bereich der Hülse 1 Knautschkerben 11 vorge sehen sind.When mounting the fastening anchor, a screw S is inserted into the cylindrical run-up 2 of the sleeve 1 and continued in this up to approximately half the sleeve length before it is then inserted into the egg-wide expansion area 3 of the sleeve 1 . By guiding the screw S, the possibility is excluded that it is already led out of the sleeve 1 prior to the introduction into the expansion area 3 and could therefore take a wrong course. Much more is only expanded when the screw S is inserted into the expansion area 3 , the ring 5 a which connects the expansion shells breaking open, thereby achieving the positive engagement of the expansion shells with the borehole, which cannot be seen in the drawing. With turning the sleeve 1 during the screwing process of the screw S is prevented by the locking ribs 7 . The driving of the sleeve 1 is facilitated in spite of the locking ribs 7 located on the outer side, that 1 crumple notches 11 are provided in this area of the sleeve.

In Fig. 2 sind die Sperrippen 7 sowie die diesen an der Innenwand der Hülse gegenüberliegenden Druckrippen 10 dargestellt.In FIG. 2, the barrier ribs 7 and the opposite thereto on the inner wall of the sleeve pressure ribs 10 are shown.

Beim Einschlagen der Hülse in das Bohrloch werden die Sperrippen 7 nach innen gedrückt, indem eine an der Hülse vorgesehene Knautschkerbe 11 verformt wird. Beim Ansetzen der Schraube S werden die Sperrippen 7 über die Druckrippen 10 an die Bohrlochwand gepreßt und ver hindern somit ein Mitdrehen der Hülse.When the sleeve is driven into the borehole, the locking ribs 7 are pressed inward by deforming a crumple notch 11 provided on the sleeve. When screw S is applied, the locking ribs 7 are pressed against the pressure ribs 10 against the borehole wall and thus prevent the sleeve from rotating.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der Hülse 1 im Spreiz bereich 3. Die Hülse 1 wird von einer Hülsenbohrung 12 durchzogen. Die im Spreizbereich 3 der Hülse 1 befind lichen Spreizschalen werden durch Stege 13 in gleich große Segmente 14 aufgeteilt. Die Spreizsegmente 14 weisen, wie bereits beschrieben, einen äußeren Teil aus verstärktem Kunststoff auf, während die Innenwand 5 aus weichem Kunststoff wie Polyamid oder dergleichen be steht. Im Spreizbereich 3 sind an den Spreizsegmenten 14 Schlitze 15 und 16 angeordnet, die bezogen auf die Dübelachse, einen Versatz aufweisen. Die ellipsenförmi ge Hülsenbohrung 12 ist in der Weise ausgebildet, daß das obere und untere Kreissegment den Radius 17 des halben Schraubenschaft-Durchmessers der aus Fig. 1 er sichtlichen Schraube S aufweist. Fig. 3 shows a cross section of the sleeve 1 in the expansion area 3rd The sleeve 1 is traversed by a sleeve bore 12 . The expansion shells in the expansion area 3 of the sleeve 1 are divided by segments 13 into segments 14 of the same size. The expansion segments 14 , as already described, have an outer part made of reinforced plastic, while the inner wall 5 is made of soft plastic such as polyamide or the like. In the expansion area 3 14 slots 15 and 16 are arranged on the expansion segments, which have an offset with respect to the dowel axis. The ellipsenformi sleeve bore 12 is formed in such a way that the upper and lower circular segment has the radius 17 of half the screw shank diameter of the screw S shown in FIG. 1.

Bei Eindrehen der Schraube S durch die ellipsenförmig ausgebildete Hülsenbohrung 12 greift deren Gewinde S1, sowohl in die Innenwand 5 wie auch in die, aus gehärte tem Kunststoff bestehende Außenwand 6, ein. Die Spreiz segmente 14 werden bei Einführung der Schraube S in den Spreizbereich aufgeweitet und greifen formschlüssig in das Bohrloch ein. Da durch die exakte Schraubenführung ein Fehlverlauf der in die Hülse 1 eingeführte Schraube S vermieden wird, kann das Drehmoment gut in die Spreizkraft umgesetzt werden. Die exakte Schraubenfüh rung wird dabei insbesondere durch die Schlitze 15 und 16 unterstützt, da die Schraube S in Schlitzrichtung über eine größere projizierte Fläche an der Innenwand 5 der Segmente 14 geführt wird. Die aus weichem Kunst stoff bestehende Innenwand 5 des Spreizbereiches 3 wird vorzugsweise mit der 0,6-fachen Dicke des Außengewindes S1 der eingesetzten Schraube S ausgeführt. Die Schraube S schneidet dadurch lediglich im äußeren Bereich in den verstärkten Kunststoff ein, wobei der größte Teil der Schraube S im weicheren Kunststoff der Innenwand 5 verläuft. Hierdurch wird bei niedrigem Eindrehmoment ein maximaler Haltewert erreicht.When screw S is screwed in through the elliptical sleeve bore 12 , its thread S 1 engages both in the inner wall 5 and in the outer wall 6 , which is made of hardened plastic. The expansion segments 14 are widened when the screw S is inserted into the expansion area and engage positively in the borehole. Since the exact screw guidance prevents a misalignment of the screw S inserted into the sleeve 1 , the torque can be converted well into the spreading force. The exact screw guide tion is particularly supported by the slots 15 and 16 , since the screw S is guided in the slot direction over a larger projected area on the inner wall 5 of the segments 14 . The inner wall 5 made of soft plastic of the expansion area 3 is preferably carried out with 0.6 times the thickness of the external thread S 1 of the screw S used. As a result, the screw S cuts into the reinforced plastic only in the outer region, the major part of the screw S running in the softer plastic of the inner wall 5 . In this way, a maximum holding value is achieved with a low screw-in torque.

Claims

1.Fixing anchors for anchoring in a drill hole of masonry, consisting of a sleeve, in which a spreader segment having an expansion segment adjoins a cylindrical run-up, on the outer wall of which an external toothing is formed, and one in the sleeve bore into the expansion area of the Insertable sleeve, an external thread fastening screw, characterized in that the outer wall ( 6 ) of the expansion area ( 3 ) of the sleeve ( 1 ) made of reinforced plastic, the outer wall ( 4 ) of the cylindrical run-up ( 2 ) and the inner wall ( 5 ) of the expansion area ( 3 ) consist of soft plastic and on the expansion area ( 3 ) facing away from the end ( 1 a) of the sleeve ( 1 ) locking ribs ( 7 ) on the outer side of the sleeve ( 1 ) and pressure ribs ( 10 ) on the inside side of the sleeve ( 1 ) are provided.

2. Fastening anchor according to claim 1, characterized in that the sleeve bore ( 12 ) has an elliptical cross section.

3. Fastening anchor according to claim 1 or 2, characterized in that in the ellip sen-shaped cross section of the sleeve bore ( 12 ) the upper and lower circular segment ( 17 ) has the radius of half the screw shank diameter of the screw (S).

4. Anchor according to claim 1, characterized in that the outer wall ( 6 ) of the expansion area ( 3 ) with the inner wall ( 5 ) of the expansion area ( 3 ) by an internal toothing ( 8 ) is connected.

5. Anchoring anchor according to claim 1, characterized in that the expansion segments ( 14 ) consist of spreading shells divided by webs ( 13 ).

6. Anchoring anchor according to claim 1, characterized in that the inner wall made of soft plastic ( 5 ) of the sleeve ( 1 ) has 0.6 times the thickness of the thread height of the external thread (S 1 ) of the insertable screw (S).

7. Anchoring anchor according to claim 1 or 5, characterized in that on the expansion segments ( 14 ) slots ( 15 , 16 ) are provided which are offset from one another, based on the sleeve axis.

8. Anchoring anchor according to claim 1, characterized in that the external teeth ( 9 ) of the expansion area ( 3 ) consists of gently sloping ribs.

9. Anchoring anchor according to claim 1, characterized in that at the end facing away from the Spreizbe rich ( 1 a) of the sleeve ( 1 ) crushers ben ( 11 ) are provided.