DE69721173T2

DE69721173T2 - Ankerbolzen

Info

Publication number: DE69721173T2
Application number: DE69721173T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Sato
Original assignee: Zen Kenchiku Sekkei Jimusho KK
Current assignee: Zen Kenchiku Sekkei Jimusho KK
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2017-10-03
Also published as: CN1180795A; DE69721173D1; EP0834658A2; TW348205B; EP0834658A3; US5993129A; CN1068660C; EP0834658B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bolzenverankerungseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 definierten Art.
Eine Einrichtung dieser Art ist in der EP-A-732 515 beschrieben. Ein Ausführungsbeispiel der bekannten Einrichtung enthält einen Bolzen mit einem Gewindebereich und einem Stopfenbereich, die durch eine abbrechbare, ringförmige Nut getrennt sind. Der Stopfen ist mit einer Sperrklinke versehen, die so ausgebildet ist, dass sie in Schlitze eingreift, die im inneren Ende einer Ankerhülse ausgebildet sind, wenn die Ankerhülse in eine Bohrung einer Struktur eingesetzt wurde. Die Klinke ist so ausgebildet, dass sie solange nicht in die Schlitze eingreift, solange der Bolzen in einer Richtung zum Einsetzen des Bolzens geschraubt wird. Die Klinke greift jedoch in den Schlitz ein, wenn der Bolzen aus der Hülse herausgeschraubt wird, was dazu führt, dass der Bolzen innerhalb der Nut beim Erreichen eines ausreichenden Drehmoments bricht. Dieses Drehmoment muss jedoch durch die Schlitze und demzufolge durch die Hülse aufgenommen werden, was zu einer erhöhten Neigung zum Drehen der Hülse innerhalb der Bohrung führt.
Es wurden bisher eine Vielzahl von Bolzenverankerungseinrichtungen derjenigen Art vorgeschlagen, die an einer Wand oder einer ähnlichen Struktur befestigt werden, nachdem die Struktur fertiggestellt wurde. Ein Beispiel einer derartigen Bolzenverankerungseinrichtung ist in der provisorischen Veröffentlichung des japanischen Gebrauchsmusters Nr. 62-18413 offenbart und enthält eine Ankerhülse oder einen Sockel mit einem geschlitzten Endbereich, in den ein Stopfen mit einer Form eines Kegelstumpfes angeordnet ist. Die Ankerhülse wird in eine Bohrung in einer Wand zusammen mit dem Stopfen mit Hilfe eines speziellen Werkzeuges eingetrieben. Wenn der Stopfen sich in die Nähe des Bodens der Bohrung bewegt, spreizt oder expandiert er den geschlitzten Endbereich der Ankerhülse radial nach auswärts, um dadurch die Ankerhülse in der Bohrung zu sichern. Dann wird ein Bolzen in die Ankerhülse eingeschraubt, um darin gehalten oder gelagert zu werden. Ähnliche Bolzenverankerungseinrichtungen sind in den provisorischen, japanischen Patentveröffentlichungen 6-330525 und 6-116953 offenbart.
Ein weiteres Beispiel einer Bolzenverankerungseinrichtung ist in der provisorischen japanischen Patentveröffentlichung 59-147110 offenbart und enthält eine Ankerhülse mit einem geschlitzten Endbereich, d. h. einem Endbereich, der mit Expansionsschlitzen versehen ist. Der geschlitzte Endbereich hat eine konische oder abgeschrägte innere Wandfläche. Ein Einsatz oder ein Stopfen wird in die Ankerhülse eingedrückt und in Richtung auf den Boden der Bohrung geschoben, in der die Ankerhülse aufgenommen ist. Dadurch wird der geschlitzte Endbereich gespreizt oder expandiert, so dass die Ankerhülse fest in der Bohrung gesichert ist. Eine ähnliche Bolzenverankerungseinrichtung ist in der provisorischen, japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 5-94333 offenbart.
Die oben beschriebenen Bolzenverankerungseinrichtungen des Standes der Technik erfordern es, dass sowohl die Ankerhülse als auch der Stopfen in die Bohrung durch Schlagen oder Stoßen eingetrieben werden, um den Endbereich der Ankerhülse auszudehnen. Deshalb besteht dann, wenn beispielsweise ein metallisches Teil zum Aufhängen eines Bildes an einer Wand oder ein metallisches Teil zum Festhalten eines Möbelstückes installiert wird, die Möglichkeit, dass die Wand an ihrer Schauseite beschädigt wird oder ausbricht oder dass Tapete sich ablöst, und durch starke Schläge Vibrationen und Geräusche verursacht werden, die die Nachbarn stören.
Bei Ankerhülsen, die so ausgebildet sind, dass sie durch Schlag expandiert werden, ist es notwendig, dass die Bohrung in einer Decke oder einer ähnlichen Struktur eine genaue Tiefe hat. Wenn die Bohrung sehr tief ist, kann eine gewünschte Ausziehfestigkeit nicht erreicht werden. Es ist ferner schwierig, die Festigkeit abzuschätzen, mit der die Ankerhülse an der Struktur befestigt ist. Wenn das Loch nicht eine genaue Tiefe aufweist, bestehen Unregelmäßigkeiten bezüglich der Länge, mit der die Ankerhülse von der Decke oder einer ähnlichen Struktur vorsteht und das Aussehen wird dadurch beeinträchtigt. Wenn die Ankerhülse in die Wand oder eine ähnliche Struktur eingetrieben wird, ist ein spezielles Werkzeug notwendig, das aus einer Antriebsstange mit einem Kopfbereich zum Drücken der Ankerhülse in die Bohrung besteht, was unbequem ist, da die Ausdehnung der Ankerhülse ohne dieses spezielle Werkzeug nicht erreicht werden kann.
Die Verankerungseinrichtung des Standes der Technik des oben beschriebenen Typs erfordert drei oder mehr Teile und es ist schwierig, die Anzahl dieser Bestandteile und dadurch die Herstellungskosten zu reduzieren.
Ferner hat die Verankerungseinrichtung des Standes der Technik des oben beschriebenen Typs keine Einrichtung zum sicheren Feststellen, ob das Ende der Hülse vollständig oder ausreichend expandiert ist, und es besteht deshalb die Möglichkeit, dass die Hülse nicht fest in der Wand oder der ähnlichen Struktur gesichert ist und leicht von ihr abgezogen werden kann, wenn der Bolzen, der in solch einer Ankerhülse eingeschraubt wurde, belastet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 1 definiert, ist eine Bolzenverankerungseinrichtung zum Einsetzen in ein Material mit einer vorgebohrten Bohrung vorgesehen. Die Bolzenverankerungseinrichtung umfasst eine hohle, zylindrische Ankerhülse mit einem ersten Endbereich und einem zweiten Endbereich. Der erste Endbereich hat ein Gewindeloch und der zweite Endbereich hat eine Vielzahl von axialen Schlitzen. Die Bolzenverankerungseinrichtung umfasst ferner einen Bolzen, der sich durch die Ankerhülse erstreckt. Der Bolzen hat einen Befestigungsstangenbereich, der in das Gewindeloch einschraubbar ist, und einen Stopfenbereich, der im Wesentlichen zylindrisch und gleichmäßig im Durchmesser ist, und der in den zweiten Endbereich eingedrückt wird, um den zweiten Endbereich zu expandieren. Der Bolzen hat einen Einschnitt an der Verbindung zwischen dem Stopfenbereich und dem Befestigungsstangenbereich, so dass der Stopfenbereich sich vom Befestigungsstangenbereich trennt, wenn der Unterschied zwischen einem Festzieh-Drehmoment, durch das Bolzen gedreht wird zum Einsetzen in die Ankerhülse und einem Reibungsdrehmoment, dem der Stopfenbereich durch eine Reibung zwischen dem Stopfenbereich und einer inneren Wandoberfläche des zweiten Endbereichs unterworfen ist, wenn der Bolzen mit dem Festzieh- Drehmoment gedreht wird, einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine neue und verbesserte Bolzenverankerungseinrichtung zum Einsetzen in ein Material, das eine vorgebohrte Öffnung aufweist, geschaffen. Die Bolzenverankerungseinrichtung umfasst eine hohle, zylindrische Ankerhülse mit einem ersten Endbereich und einem zweiten Endbereich. Der erste Endbereich hat ein Gewindeloch und der zweite Endbereich hat eine Vielzahl axialer Schlitze. Die Bolzenverankerungseinrichtung enthält ferner einen Bolzen, der sich durch die Ankerhülse erstreckt. Der Bolzen hat einen Befestigungsstangenbereich, der in das Gewindeloch eingeschraubt ist, und einen Stopfenbereich, der in den zweiten Endbereich eingedrückt ist, um den zweiten Endbereich zu expandieren. Die Ankerhülse hat selbstrückhaltende Mittel zum Selbstrückhalt in der Bohrung vor dem Eintreiben des Stopfenbereichs des Bolzens in den zweiten Endbereich, damit der zweite Endbereich expandiert und in eine innere Wandoberfläche der Bohrung einschneidet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfassen die selbstrückhaltenden Mittel eine ringförmige Rippe, die im zweiten Endbereich ausgebildet ist. Die Rippe ist etwas größer im Durchmesser als die Bohrung und wirkt mit den Schlitzen zusammen, um nachgiebig in Durchmesserrichtung zusammengezogen und fest gegen die innere Wand der Bohrung gepresst zu werden, wenn sie in der Bohrung aufgenommen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die selbstrückhaltende Einrichtung weiterhin eine schraubenförmige Rippe, die am zweiten Endbereich ausgebildet ist. Die schraubenförmige Rippe wird gezwungen, in die inneren Wandoberfläche der Bohrung einzuschneiden, um den zweiten Endbereich in der Bohrung zu sichern, wenn die Ankerhülse in der Bohrung aufgenommen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die selbstrückhaltende Einrichtung weiterhin eine Vielzahl von verdrehten Rippen, die im ersten Endbereich ausgebildet sind. Die verdrehten Rippen sind gezwungen, in die inneren Wandoberfläche der Bohrung einzuschneiden, um den ersten Endbereich in der Bohrung zu sichern, wenn die Ankerhülse in der Bohrung aufgenommen ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die selbstrückhaltende Einrichtung ein axiales Ende des zweiten Endbereichs mit einem zylindrischen, äußeren Oberflächenabschnitt und einem abgeschrägten äußeren Oberflächenabschnitt. Der zylindrische äußere Oberflächenabschnitt ist etwas größer im Durchmesser als die Bohrung, und der abgeschrägte äußere Oberflächenabschnitt ist mehr axial einwärts als die zylindrische äußere Oberfläche angeordnet. Die zylindrische äußere Oberfläche steht in Druckkontakt mit einem offenen Endbereich der inneren Wandoberfläche der Bohrung, um die Bohrung abdichtend zu schließen, wenn die Ankerhülse in der Bohrung aufgenommen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die selbstrückhaltende Einrichtung eine Vielzahl von ringförmigen Rippen, die am zweiten Endbereich ausgebildet sind. Der zweite Endbereich hat ein axiales Ende auf der Seite, die dem ersten Endbereich gegenüberliegt. Die ringförmigen Rippen sind so angeordnet, dass sie größer im Durchmesser werden desto näher sie am axialen Ende des zweiten Endbereichs angeordnet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die selbstrückhaltende Einrichtung eine Vielzahl von verdrehten Kippen, die am ersten Endbereich ausgebildet sind. Die verdrehten Rippen sollen in die inneren Wandoberfläche der Bohrung einschneiden, um den ersten Endbereich in der Bohrung zu sichern, wenn die Ankerhülse in der Bohrung aufgenommen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die selbstrückhaltende Einrichtung ein axiales Ende des zweiten Endbereichs mit einem zylindrischen äußeren Oberflächenabschnitt und einem abgeschrägten äußeren Oberflächenabschnitt. Der zylindrische äußere Oberflächenabschnitt ist etwas größer im Durchmesser als die Bohrung und der abgeschrägte äußere Oberflächenabschnitt ist mehr axial einwärts als der zylindrische äußere Oberflächenabschnitt angeordnet. Der zylindrische äußere Oberflächenabschnitt steht in Druckkontakt mit einem offenen Endabschnitt der inneren Wandoberfläche der Bohrung, um die Bohrung abdichtend zu schließen, wenn die Ankerhülse in der Bohrung aufgenommen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Stopfenbereich des Bolzens im Wesentlichen zylindrisch und gleichmäßig im Durchmesser.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Stopfenbereich des Bolzens so ausgebildet, dass er sich vom Befestigungsstangenbereich trennt, wenn der Stopfenbereich teilweise in den zweiten Endbereich der Ankerhülse eingedrückt ist, so dass der Stopfenbereich, nachdem er vom Befestigungsstangenbereich getrennt wurde, sich axial bewegt ohne eine merkliche Drehung zu verursachen, indem er durch den Befestigungsstangenbereich gedrückt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der Stopfenbereich des Bolzens ein Ende, das aus einem offenen Ende des zweiten Endbereichs der Ankerhülse vorstehe, wenn es an Ort und Stelle relativ zur Ankerhülse angeordnet ist. Der Stopfenbereich hat an einem seiner Enden einen Eingriffszahn, der mit dem offenen Ende des zweiten Endbereichs in Eingriff steht, um zu verhindern, dass der Stopfenbereich aus dem zweiten Endbereich der Ankerhülse entfernt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der zweite Endbereich der Ankerhülse an einem ihrer axialen Enden eine Rippe in Form eines nach außen weisenden Flansches. Die Rippe hat einen äußeren Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der vorgebohrten Öffnung.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der zweite Endbereich der Ankerhülse ein axiales Ende an derjenigen Seite, die dem ersten Endbereich gegenüberliegt, und die innere Wandoberfläche des zweiten Endbereichs ist in Richtung auf das axiale Ende des zweiten Endbereichs abgeschrägt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Ankerhülse einen zentralen Bereich zwischen dem ersten Endbereich und dem zweiten Endbereich. Die axialen Schlitze sind so angeordnet, dass sie sich bis in die Nähe eines axialen Zentrums des zentralen Bereichs erstrecken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, hat der erste Endbereich der Ankerhülse ein Gewindeloch an einem seiner Enden und ein Führungsloch mit einem (Durchmesser, der etwas größer als der Hauptdurchmesser eines Innengewindes des Gewindeloches ist. Der Stopfenbereich des Bolzens hat an einer Stelle in der Nähe der Verbindung, wo der Einschnitt vorgesehen ist, einen Flansch, der in der Führungsöffnung gleitet und radial deformierbar ist, wenn er einer Druckbelastung unterworfen ist, die radial zu ihm gerichtet ist und größer ist als ein vorbestimmter Wert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Flansch des Bolzens eine äußere Oberfläche mit Außengewinde auf, die im Eingriff mit dem Gewindeloch des ersten Endbereichs der Ankerhülse steht, und weist eine solche axiale Länge auf, die es gestattet, dass der Flansch radial deformiert wird, wenn er der Druckbelastung unterworfen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bolzenverankerungseinrichtung geschaffen, die eine hohle, zylindrische Ankerhülse mit einem ersten Endbereich und einem zweiten Endbereich enthält. Der erste Endbereich hat ein Gewindeloch und der zweite Endbereich hat eine Vielzahl von axialen Schlitzen. Die Bolzenverankerungseinrichtung umfasst ferner einen Bolzen, der sich durch die Ankerhülse erstreckt. Der Bolzen hat einen Kopf mit einem Innengewindeloch, einen Befestigungsstangenbereich, der in das Gewindeloch einschraubbar ist und einen Stopfenbereich, der in den zweiten Endbereich eingedrückt ist, um den zweiten Endbereich zu expandieren. Der Bolzen hat an einem Ende des Kopfes eine integrierte Mutter mit einem Innengewindeloch und einen Einschnitt an einer Verbindung zwischen dem Kopf und der Mutter, so dass sich die Mutter vom Kopf trennen kann, wenn die Mutter einem vorbestimmten Drehmoment unterworfen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der Stopfenbereich des Bolzens ein aus einem offenen axialen Ende des zweiten Endbereichs der Ankerhülse vorstehendes Ende, wenn es an Ort und Stelle relativ zur Ankerhülse angeordnet ist. Der Stopfenbereich hat an einem seiner Enden eine Eingriffseinrichtung zum Eingriff mit dem offenen axialen Ende des zweiten Endbereichs, und verhindert, dass der Stopfenbereich aus dem zweiten Endbereich der Ankerhülse entfernt wird, wenn der Bolzen dem Drehmoment zum Trennen der Mutter vom Kopf unterworfen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Eingriffseinrichtung einen ringförmigen Eingriffszahn.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bolzenverankerungseinrichtung vorgesehen, die eine hohle, zylindrische Ankerhülse umfasst, die einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich aufweist, der ein axiales Ende auf der Seite aufweist, der dem ersten Endbereich gegenüberliegt. Der erste Endbereich hat ein Gewindeloch und der zweite Endbereich hat eine Vielzahl axialer Schlitze. Die Bolzenverankerungseinrichtung umfasst ferner einen Bolzen, der sich durch die Ankerhülse erstreckt. Der Bolzen hat einen Befestigungsstangenbereich, der in das Gewindeloch einschraubbar ist, und einen Stopfenbereich, der in den zweiten Endbereich eingedrückt ist, um den zweiten Endbereich zu expandieren. Die Ankerhülse hat einen gleichmäßigen äußeren Durchmesser am zweiten Endbereich und hat eine Vielzahl von ringförmigen Rippen, die am zweiten Endbereich ausgebildet sind. Die ringförmigen Rippen sind so angeordnet, dass sie größer im Durchmesser werden, je näher sie dem axialen Ende des zweiten Endbereichs liegen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Stopfenbereich des Bolzens so ausgebildet, dass er vom Befestigungsstangenbereich getrennt werden kann, wenn der Stopfenbereich teilweise in den zweiten Endbereich der Ankerhülse eingedrückt ist, so dass der Stopfenbereich, nachdem er vom Befestigungsstangenbereich getrennt ist, sich axial bewegt, ohne eine wesentliche Drehung zu verursachen, indem er durch den Befestigungsstangenbereich gedrückt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der Stopfenbereich des Bolzens ein aus einem offenen Ende des zweiten Endbereichs der Ankerhülse vorstehendes Ende, wenn er an Ort und Stelle relativ zur Ankerhülse angeordnet ist. Der Stopfenbereich hat an seinem Ende einen Eingriffszahn, der mit dem offenen Ende des zweiten Endbereichs in Eingriff steht, um den Stopfenbereich daran zu hindern, aus dem zweiten Endbereich der Ankerhülse entfernt zu werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Ankerhülse einen mittleren Bereich zwischen dem ersten Endbereich und dem zweiten Endbereich. Die axialen Schlitze sind so angeordnet, dass sie sich nahe zu einem axialen Zentrum des mittleren Bereichs erstrecken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat jeder der Schlitze einen Abschnitt mit größerer Breite und einen Abschnitt mit geringerer Breite. Der Abschnitt geringerer Breite ist axial gesehen mehr einwärts als der Abschnitt größerer Breite angeordnet.
Die obige Ausgestaltung ist wirksam zum Lösen der oben beschriebenen Probleme, die den Einrichtungen des Standes der Technik innewohnen.
Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Bolzenverankerungseinrichtung zu schaffen, deren Befestigung oder Installierung erreicht werden kann durch eine Drehkraft oder ein Drehmoment, das auf sie ausgeübt wird, ohne dass eine hohe Stoßkraft erforderlich ist, die ein lautes Stoßgeräusch und große Erschütterungen und Vibrationen verursacht, die die Nachbarn stört.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Bolzenverankerungseinrichtung mit den vorangegangenen Merkmalen zu schaffen, deren Anbringung oder Installation durch eine ruhige Arbeit erreicht werden kann und keine speziellen Werkzeuge erfordert.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Bolzenverankerungseinrichtung der obigen Art zu schaffen, deren Anbringung oder Installation mit der geringsten Möglichkeit einer Beschädigung einer Wand eines Gebäudes oder dgl. Material vorgenommen werden kann, in der sie installiert wird.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Bolzenverankerungseinrichtung der obigen Art zu schaffen, deren Verankerungshülse genau an Ort und Stelle installiert werden kann, ohne dass eine Bohrung, in der die Ankerhülse installiert wird, eine genau bemessene Tiefe aufweisen muss, wodurch ein Bolzen, der relativ zur Ankerhülse an Ort und Stelle gebracht wird, eine gleichmäßig vorstehende Länge hat, unabhängig von der Tiefe der Bohrung.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Bolzenverankerungseinrichtung der obigen Art zu schaffen, deren Ankerhülse sich selbst gesichert in einer Bohrung für ihre provisorische oder zeitweilige Anbringung zurückhalten kann, wodurch die bleibende Anordnung ihrer Ankerhülse und des Bolzens leicht und sicher erreicht werden kann.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Bolzenverankerungseinrichtung der obigen Art zu schaffen, deren Bolzen aus der Verankerungshülse zu jeder Zeit entfernt werden kann, ohne eine Veränderung oder Verschlechterung der Anbringung der Ankerhülse zu verursachen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Bolzenverankerungseinrichtung zu schaffen, die nur aus zwei Teilen besteht, und die demzufolge leicht und effektiv und somit unter niedrigen Kosten hergestellt werden kann.
Fig. 1 ist eine Längsschnittdarstellung einer Bolzenverankerungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, aufgenommen in einer Bohrung;
Fig. 2A ist eine Seitenansicht einer Ankerhülse, die für die Bolzenverankerungseinrichtung der Fig. 1 verwendet ist;
Fig. 2B ist ein Längsschnitt der Ankerhülse der Fig. 2A;
Fig. 3A ist eine Seitenansicht eines Bolzens, der für die Bolzenverankerungseinrichtung der Fig. 1 verwendet ist;
Fig. 3B ist ein Längsschnitt des Bolzens der Fig. 3A;
Fig. 4 ist eine verkleinerte Längsschnittdarstellung der Ankerhülse der Fig. 2A und 2B zusammen mit einer Bohrung, in der sie aufgenommen werden soll;
Fig. 5 ist eine verkleinerte Längsschnittdarstellung der Ankerhülse der Fig. 2A und 2B, teilweise aufgenommen innerhalb der Bohrung;
Fig. 6 ist eine verkleinerte und auseinandergezogene Längsschnittdarstellung der Bolzenverankerungseinrichtung nach Fig. 1 in einem Zustand, in dem die Ankerhülse innerhalb der Bohrung aufgenommen ist;
Fig. 7 ist eine verkleinerte Längsschnittdarstellung der Bolzenverankerungseinrichtung der Fig. 1 in einem Zustand, in dem der Bolzen teilweise in die Ankerhülse eingeschraubt ist, die innerhalb der Bohrung aufgenommen ist;
Fig. 8 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 7, zeigt jedoch die Bolzenverankerungseinrichtung in einem Zustand, in dem der Bolzen vollständig in die Ankerhülse eingeschraubt ist;
Fig. 9 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 8, zeigt jedoch die Bolzenverankerungseinrichtung in einem Zustand, in dem der Bolzen aus der Ankerhülse entfernt ist, wobei ein Endbereich des Bolzens innerhalb der Bohrung zurückbleibt;
Fig. 10 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 9, zeigt jedoch die Bolzenverankerungseinrichtung in einem Zustand, in dem der Bolzen wieder in die Ankerhülse eingeschraubt ist, um einen Winkel oder ein ähnliches Objekt an einer Decke zu halten;
Fig. 11A ist eine Seitendarstellung eines Bolzens gemäß einer Variante der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11B ist ein Längsschnitt des Bolzens der Fig. 11A;
Fig. 12A ist eine Seitenansicht einer Ankerhülse zur Verwendung mit einer Bolzenverankerungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12B ist eine Längsschnittdarstellung der Ankerhülse der Fig. 12A;
Fig. 13 ist eine Seitenansicht eines Bolzens zur Verwendung mit der Ankerhülse der Fig. 12A und 12B bei der Bolzenverankerungseinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 14 zeigt die Ankerhülse der Fig. 12A und 12B in Seitenansicht und eine Bohrung im Schnitt;
Fig. 15 zeigt den Bolzen der Fig. 13 in Seitenansicht und die Ankerhülse der Fig. 12A und 12B, aufgenommen innerhalb der Bohrung, im Schnitt;
Fig. 16 ist eine Längsschnittdarstellung des Bolzens der Fig. 13, teilweise in die Ankerhülse der Fig. 12A und 12B, die innerhalb der Bohrung aufgenommen ist, eingeschraubt;
Fig. 17 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 16, zeigt jedoch den Bolzen in einem Zustand, in dem er vollständig in die Ankerhülse eingeschraubt ist;
Fig. 18 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 17, zeigt jedoch den Bolzen in einem Zustand, in der der Bolzen aus der Ankerhülse entfernt ist, während er seinen Endbereich innerhalb der Ankerhülse zurücklässt, und nochmals eingeschraubt wurde, um einen Winkel oder ein ähnliches Objekt zu tragen;
Fig. 19 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 1, zeigt jedoch eine Bolzenverankerungseinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 20A ist eine Seitenansicht eines Bolzens, der in der Bolzenverankerungseinrichtung der Fig. 19 verwendet wird;
Fig. 20B ist eine Längsschnittdarstellung des Bolzens der Fig. 20A;
Fig. 21 ist eine auseinandergezogene und verkleinerte Längsschnittdarstellung der Bolzenverankerungseinrichtung der Fig. 19 in einem Zustand, in dem die Ankerhülse innerhalb der Bohrung aufgenommen ist;
Fig. 22 ist eine verkleinerte Querschnittsdarstellung der Bolzenverankerungseinrichtung der Fig. 19 in einem Zustand, in dem der Bolzen vollständig in die Ankerhülse eingeschraubt ist, die in der Bohrung aufgenommen ist;
Fig. 23 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 22, zeigt jedoch eine Bolzenverankerungseinrichtung in einem Zustand, in dem ein Hängebolzen mit dem Bolzen verbunden ist;
Fig. 24 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 23, zeigt jedoch die Bolzenverankerungseinrichtung in einem Zustand, in dem eine Mutter von einem Kopf des Bolzens getrennt ist;
Fig. 25 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 24, zeigt jedoch die Bolzenverankerungseinrichtung in einem Zustand, in dem die Mutter festgeschraubt ist, um als Verriegelungsmutter zu dienen;
Fig. 26 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 1, zeigt jedoch eine Bolzenverankerungseinrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 27A ist eine Seitenansicht einer Ankerhülse, die bei der Bolzenverankerungseinrichtung der Fig. 26 verwendet wird;
Fig. 27B ist eine Längsschnittdarstellung der Ankerhülse der Fig. 27A; und Fig. 28 ist eine verkleinerte Längsschnittdarstellung der Ankerhülse der Fig. 27A und 27B teilweise aufgenommen innerhalb der Bohrung.
Wie die Fig. 1 bis 3B zeigen, enthält eine Bolzenverankerungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Ankersockel oder eine Ankerhülse 2, die innerhalb einer Bohrung in einer Betondecke C oder einem ähnlichen Baumaterial oder einer Trägerstruktur befestigt oder gesichert werden soll, und einen Bolzen 3, der in die Ankerhülse 3 eingeschraubt wird. Die Bohrung 1 ist mit Hilfe eines Bohrers (nicht gezeigt) und durch eine Arbeit, die unterhalb der Decke C vorgenommen wird, in der Betondecke C vorgebohrt.
Wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt, hat die Ankerhülse 2 einen rohrförmigen Körper 4 einer vorbestimmten Länge. Der rohrförmige Körper 4 hat an seinen gegenüberliegenden Enden Öffnungen 4a und 4b und besteht aus drei sich in Axialrichtung erstreckenden Bereichen, d. h. einem ersten Endbereich 5, einem zweiten Endbereich 6 und einem Mittelbereich 7 zwischen den ersten und zweiten Endbereichen 5 und 6. Die Ankerhülse 2 hat weiterhin an einer äußeren Umfangsfläche 5a des ersten Endbereiches 5 des rohrförmigen Körpers 4 eine Vielzahl von einstückig ausgebildeten verdrehten Rippen 8, d. h. Rippen 8, die sich schräg zur Achse der Ankerhülse 2 verdreht erstrecken. Die verdrehten Rippen 8 erstrecken sich in Längsrichtung und in Umfangsrichtung des rohrförmigen Körpers 4. Der rohrförmige Körper 4 hat einen mit Innengewinde versehenen, inneren Umfangsflächenabschnitt 9, der sich im Wesentlichen über den ersten Endbereich 5, der die Öffnung 4a aufweist, und teilweise den Mittelbereich 7 in Axialrichtung erstreckt. Die äußere Umfangsfläche 5a des ersten Endbereiches 5 hat an einer Stelle benachbart der Öffnung 4a einen abgeschrägten, äußeren Umfangsflächenabschnitt, der axial einwärts oder in Richtung auf den zweiten Endbereich 6 abgeschrägt ist, und einen unteren, zylindrischen Endflächenabschnitt 5b, der den maximalen Durchmesser aufweist.
Der zweite Endbereich 6 des rohrförmigen Körpers 4 hat eine äußere Umfangsfläche 6a, die graduell in Richtung auf das Ende an der Seite der Öffnung 4b abgeschrägt ist. Die äußere Umfangsfläche 6a ist nahe an der zylindrischen äußeren Umfangsfläche 7a des mittleren Bereichs 7 angeordnet und erstreckt sich von hier bis zum Seitenende der Öffnung 4b. Der zweite Endbereich 6 hat ebenfalls eine innere Umfangsfläche 6b, die sich graduell in Richtung auf ein offenes, abschließendes Ende 4c abschrägt, wo die Öffnung 4b vorgesehen ist. Die innere Umfangsfläche 6b ist neben einer zylindrischen inneren Umfangsfläche des Mittelbereichs 7 vorgesehen und erstreckt sich von dort bis zum offene abschließenden Ende 4c. Der zweite Endbereich 6 hat eine integrale, schraubenförmige Rippe 10 an der äußeren Umfangsfläche 6a. Die schraubenförmige Rippe 10 ist so angeordnet, dass sie sich über einen Bereich an und benachbart dem axialen Mittelbereich des zweiten Endbereichs 6 erstreckt und ist in der gleichen Richtung wie die verdrehten Rippen 8 gedreht. Der zweite Endbereich 6 ist ferner jeweils mit zwei integralen ringförmigen Rippen 12 und 11 an und benachbart dem offenen abschließenden Ende 4c versehen.
Ferner hat der zweite Endbereich 6 vier axiale Schlitze 13, die mit Umfangsabständen von 90º angeordnet sind. Dadurch wird der zweite Endbereich 6 in einen geschlitzten Endbereich verwandelt, der radial auswärts und einwärts ausdehnbar ist. Jeder Schlitz 13 ist so langgestreckt, dass er sich axial vom offenen abschließenden Ende 4c bis zum Mittelbereich 7 erstreckt.
Die oben beschriebenen verdrehten Rippen 8 am ersten Endbereich 5 haben einen nahezu dreieckigen Querschnitt, während die schraubenförmige Rippe 10 und die Rippen 11 und 12 trapezförmige Querschnitt aufweisen, die eine abgeschrägte Oberseite (in Fig. 2B oben) und eine nahezu horizontale untere Seite (in Fig. 2B unten) aufweisen. Ferner hat die ringförmige Rippe 12 am abschließenden Ende des rohrförmigen Körpers 4 einen äußeren Durchmesser, der größer als der innere Durchmesser der Bohrung 1 in der Betondecke C, der äußere Durchmesser der unteren ringförmigen Rippe 11 und der äußere Durchmesser der schraubenförmigen Rippe 10 ist.
Wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt, hat der oben beschriebene Bolzen 3 einen sechseckigen Kopf 14, einen Befestigungsstangenbereich 15, der einstückig mit dem Kopf 14 ausgebildet ist, und eine Ausdehnungsstange oder einen Stopfenbereich 16, der sich an den Befestigungsstangenbereich 15 anschließt und einstückig mit ihm ausgebildet ist und einen Endbereich des Bolzens 3 bildet.
Der oben beschriebene Kopf 14 hat an seiner axialen inneren Endfläche 14a eine Vielzahl von Vorsprüngen 14b, die so klein im Durchmesser sind, dass sie zerdrückt oder deformiert werden, wenn sie gegen eine untere Oberfläche eines Winkels 21 gedrückt werden, durch die der Bolzen 3 hindurchtritt, wenn er in die Ankerhülse 2 eingeschraubt wird, um zusammen den Winkel 21 zu tragen, was im Einzelnen später erläutert wird.
Der Befestigungsstangenbereich 15 hat eine solche vorbestimmte Länge, dass er vollständig innerhalb der Ankerhülse 2 aufgenommen werden kann, und hat einen mit Außengewinde versehenen Abschnitt 17, der sich über sehne äußere Umfangsfläche außer in einem Endabschnitt 15a erstreckt.
Der Stopfenbereich 16 ist nahezu gleich im Durchmesser mit dem Endbereich 15a des Befestigungsstangenbereichs 15 und hat eine solche axiale Länge, die es im Zusammenhang mit der Länge des Befestigungsstangenbereichs 15 gestattet, dass sein äußerer Endabschnitt 16a aus der Ankerhülse 2 durch die Öffnung 4b herausragt. Der Stopfenbereich 16 hat eine flache, äußere Umfangsfläche 16a, die nicht mit Gewinde oder dgl. versehen ist. Ferner ist der äußere Endabschnitt 16a des Stopfenbereichs 16 graduell nach außen abgeschrägt, d. h. weist eine äußere Umfangsfläche 16b auf, die sich graduell im Durchmesser in Richtung auf ihr nach außen weisendes axiales Ende verringert.
Der äußere Endabschnitt 16a hat ferner einen ringförmigen integralen Zahn 18, der mit dem offenen äußeren Ende 4c der Ankerhülse 2 in Eingriff tritt, wenn der Bolzen 3 in einer vorbestimmten Position innerhalb der Ankerhülse 2 angeordnet ist, wodurch er als Verriegelungseingriffsmittel wirkt, um zu verhindern, dass der äußere Endabschnitt 16a sich zurück in die Ankerhülse 2 bewegt.
An der Verbindung 19, wo sich der Befestigungsstangenbereich 15 und der Stopfenbereich 16 treffen, ist der Bolzen 3 mit einer ringförmigen Nut 20 zum Trennen des Befestigungsstangenbereichs 15 und des Stopfenbereichs 16 versehen. Die ringförmige Nut hat eine solche Tiefe, die bewirkt, dass der Befestigungsbolzenbereich 15 und der Stopfenbereich 16 an der Verbindung 19 voneinander getrennt oder abgedreht werden, wenn der Bolzen 3 in die Ankerhülse 2 eingesetzt und mit einem Drehmoment festgedreht wird, das größer als ein vorbestimmter Wert ist, d. h. wenn die Verbindung 19 einem Drehmoment unterworfen ist, das größer als ein vorbestimmter Wert ist, wegen des Reibungswiderstandes zwischen der inneren Wandfläche 6b des zweite Endbereichs 6 und der äußeren Wandfläche 16b des Stopfenbereichs 16, oder wenn der Unterschied zwischen einem Festzieh-Drehmoment, durch das der Bolzen 3 zum Einsetzen in die Ankerhülse 2 gedreht wird, und einem Reibungs-Drehmoment, dem der Stopfenbereich 16 wegen einer Reibung zwischen dem Stopfenbereich 16 und der inneren Wandoberfläche des zweiten Endbereiches 6 unterworfen ist, wenn der Bolzen 3 durch das Festzieh- Drehmoment gedreht wird, einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Die Funktion der Bolzenverankerungseinrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 10 beschrieben. Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, wird der zweite Endbereich 6 der Ankerhülse 2 zunächst in die Bohrung 1 in der Betondecke C eingetrieben, indem man auf den ersten Endbereich 5 sanft und leicht und nach oben durch einen Hammer oder ein ähnliches Werkzeug schlägt. Dabei wird die Ankerhülse 2 wie gewünscht relativ zur Bohrung 1 positioniert. Danach wird auf den ersten Endbereich 5 mit einem Hammer oder dgl. geschlagen, so dass sie weiter in die Bohrung 1 in der Betondecke C eingetrieben wird, wodurch die Ankerhülse 2 kraftvoll in die Bohrung 1 hineinbewegt wird, während sie sich durch die Wirkung der Führung, die durch die verdrehten Rippen 8 und die schraubenförmige Rippe 10 bewirkt wird, dreht, während zu gleicher Zeit die ringförmige Rippe 12 am zweiten Endbereich 6 einer radial nach einwärts gerichteten Kraft unterworfen ist, die darauf von der inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 ausgeübt wird, so dass der zweite Endbereich 6 wie in Fig. 5 gezeigt verformt wird, d. h. sich in seinem Durchmesser durch Wirkung der Schlitze 13 verringert. Da insbesondere die ringförmige Rippe 12 bewirkt, dass sich der zweite Endbereich 16 an seinem äußeren Ende stärker in seinem Durchmesser verringert, wird eine große radiale Reaktionskraft am äußere Ende des zweiten Endbereichs 6 verursacht, so dass die Ankerhülse 2 in ihrer Gesamtheit fest an der inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 in der Betondecke C verankert wird. Da ferner die verdrehten Rippen 8 und die schraubenförmige Rippe 10 in die innere Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 in der Betondecke C zum Erhöhen des Reibungswiderstandes zwischen diesen Teilen einschneiden, ist die provisorische oder zeitweise Befestigung der Ankerhülse 2 fester und sicherer. Demgemäß muss der Arbeiter nicht aufwärts schauen, um die Ankerhülse 2 per Hand zu halten, was es für die Durchführung der nachfolgenden Arbeiten leichter macht.
Wenn ferner die Ankerhülse 2 innerhalb der Bohrung 1 aufgenommen ist, wie in Fig. 6 gezeigt, ist sie fest in einem provisorischen oder zeitweisen Befestigungszustand durch die radial auswärts gerichteten Reaktionskräfte gehalten, mit denen die ringförmige Rippe 12 gegen die innere Wandoberfläche 1a, die die Bohrung 1 definieren, gedrückt wird, während zu gleicher Zeit der zylindrische, untere Endflächenabschnitt 5b kraftvoll in einem offenen Ende 1b der Bohrung 1 eingepasst ist, um als Anschlag zum Verhindern einer übermäßigen Eintreibung der Ankerhülse 2 in die Bohrung 1 zu dienen. Ferner kann ein derartiger unterer Endflächenabschnitt 51b das offene Ende 1b der Bohrung 1 in der Betondecke C schließen, um eine wasserdichte Abdichtung zu bewirken, was es möglich macht, das Heraustropfen von Wasser aus der Bohrung 1 zu verhindern und das Erscheinungsbild zu verbessern.
Die verdrehten Rippen 8 haben einen annähernd dreieckigen Querschnitt, so dass sie in die innere Wandoberfläche 1a der Bohrung leicht einschneiden können. Die schraubenförmige Rippe 10 und die ringförmigen Rippen 11 und 12 haben den oben beschriebenen trapezförmigem Querschnitt, so dass sie eine große Eingriffskraft entwickeln können, mit der sie mit der inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 in Eingriff treten können, was weiterhin die Kraft für die provisorische Befestigung erhöht.
Der Bolzen 3 wird in die Ankerhülse 2 eingeschraubt, wenn diese vorab und provisorisch fest in der Bohrung 1 befestigt ist. Insbesondere wird zunächst der abschließende Endbereich 16a des zweiten Endbereiches 16 durch die Öffnung 4a im Inneren der Ankerhülse 2 angeordnet, und der mit Außengewinde versehene Abschnitt 17 des Befestigungsstangenbereichs 15 wird in den Innengewindeabschnitt 9 an der inneren Umfangsoberfläche des ersten Endbereichs 5 der Ankerhülse 2 eingesetzt. Danach wird der Bolzen 3 durch einen Schraubenschlüssel oder dgl. gedreht, der mit dem ringförmigen Kopf 14 in Eingriff gebracht wird, und wird in die Ankerhülse 2 hineingeschraubt. Dadurch, wie in Fig. 7 gezeigt, wird die äußere Umfangsfläche 16b des Stopfenbereichs 16 in Kontakt mit der inneren Wandoberfläche 6b des zweiten Endbereichs 6 der Ankerhülse 4 gebracht und gegen diese mit einer sich graduell erhöhenden Intensität oder Kraft gedrückt. Wenn der Bolzen 3 mit einem Drehmoment angetrieben wird, das größer als ein vorbestimmter Wert ist, so dass die Verbindung 19 einem Drehmoment unterworfen ist, das größer als ein vorbestimmter Wert durch den Reibungswiderstand zwischen der äußeren Umfangsfläche 16b und dem Stopfenbereich 16 des Bolzens 3 und der inneren Umfangsfläche 6b des zweiten Endbereichs 6 der Ankerhülse 2 ist, d. h. wenn der Unterschied zwischen einem Festzieh-Drehmoment, durch das der Bolzen frei beim Einsetzen in die Ankerhülse 2 gedreht wird, und einem Reibungs-Drehmoment, dem der Stopfenbereich 16 wegen einer Reibung zwischen dem Stopfenbereich 16 und der inneren Wandoberfläche des zweiten Endbereichs 6 unterworfen ist, wenn der Bolzen 3 durch das Festzieh-Drehmoment gedreht wird, einen vorbestimmten Wert übersteigt, bricht der Bolzen 3 an der Verbindung 19 durch die Anordnung der Nut 20, d. h. der Bolzenbereich 16 wird vom Befestigungsstangenbereich 15 abgedreht.
Wenn danach der Bolzen 3 weiter in die Ankerhülse 2 eingedreht wird, wird der Stopfenbereich 16 veranlasst, sich axial durch den zweiten Endbereich 6 der Ankerhülse 2 zu bewegen, während er in Drehrichtung festgehalten wird. Zu der Zeit, wenn sich der äußere Endabschnitt 16a des Stopfenbereichs 16 durch die Öffnung 4b nach außen erstreckt, wie in Fig. 8 gezeigt, kommt der Eingriffszahn 18 fest mit dem offenen äußeren Ende 4c, wo die Öffnung 4b vorgesehen ist, in Eingriff durch die starke radial einwärts gerichtete Reaktionskraft, die auf die ringförmige Rippe 12 mit dem großen Durchmesser einwirkt, nachdem diese einmal radial auswärts expandiert wurde. Zu diesem Zeitpunkt wird der zweite Endbereich 6, der die Schlitze 13 aufweist, durch den Stopfenbereich 16 radial nach außen expandiert, so dass die ringförmigen Rippen 11 und 12 und die schraubenförmige Rippe 10 veranlasst werden, fester in die innere Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 in der Betondecke C einzuschneiden, was es möglich macht, die Ankerhülse 2 fester in der inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 zu befestigen.
Wie in Fig. 9 gezeigt, wird dann der Bolzen 3 in Gegenrichtung gedreht und aus der Ankerhülse 2 entfernt. In diesem Falle verbleibt der Stopfenbereich 16, der vom Befestigungsstangenbereich 15 abgedreht wurde, innerhalb des zweiten Endbereichs 6 der Ankerhülse 2 wegen dem Eingriffszahn 18, der mit dem äußeren Ende 4c in Eingriff steht. Durch die Anordnung des Eingriffszahns 18 wird weiterhin der Stopfenbereich 16 sicher daran gehindert, aus der Ankerhülse 2 entfernt zu werden, selbst wenn er einer starken, radial einwärts gerichteten Reaktionskraft unterworfen wird, die auf ihn durch die ringförmigen Rippen 11 und 12 einwirken.
Dann wird, wie in Fig. 10 gezeigt, der Bolzen, der sich durch einen vorbestimmten Winkel 21 erstreckt, in die Ankerhülse 2 wieder eingeschraubt, wodurch der Winkel 21 fest und sicher durch die Ankerhülse 2 an der Decke C befestigt werden kann.
Auf diese Weise ist es gemäß der vorliegenden Erfindung unnötig, dass man einen Stopfen oder ein ähnliches Expansionsteil zum Expandieren der Ankerhülse schlägt oder stößt, wie es im Stand der Technik notwendig ist, wodurch es möglich ist, eine tragende Wand oder eine Struktur gegen Beschädigung durch ein solches Schlagen oder Stoßen schützt, während ein Schlaggeräusch verhindert wird, das anderenfalls verursacht würde.
Ferner kann die Bolzenverankerungseinrichtung der vorliegenden Erfindung durch nur zwei Teile gebildet werden, d. h. die Ankerhülse 2 und den Bolzen 3, so dass die Anzahl der erforderlichen Teile gering sein kann und es demzufolge möglich ist, den Herstellungsaufwand zu verbessern und die Herstellungskosten zu verringern.
Da weiterhin der Befestigungsstangenbereich 15 und der Stopfenbereich 16 des Bolzens 3 voneinander durch das Drehmoment oder die Torsionskraft getrennt werden, die auf den Bolzen 3 aufgebracht werden, wenn der Bolzen 3 zur Hälfte in die Ankerhülse 2 eingedreht wird, und der Stopfenbereich 16 danach axial bewegt werden kann, während er in Drehrichtung festgehalten wird, d. h. ohne Verursachung einer wesentlichen Drehung, kann die Reibungskraft zwischen der äußeren Umfangsfläche 16b des Stopfenbereichs 16 und der inneren Umfangsfläche 6b des zweiten Endbereichs 6 wesentlich geringer sein. Im Ergebnis wird es möglich, den Bolzen 3 mit einer geringeren Betätigungskraft zu betätigen. Demgemäß wird die gesamte Arbeit zum Anbringen des Bolzens 3 leichter, und die Effektivität der Arbeit für eine solche Anbringung kann merklich erhöht werden.
Ferner ist der äußere Durchmesser der ringförmigen Rippe 12 des zweiten Endbereichs 13 größer festgesetzt als der innere Durchmesser der Bohrung 1 in der Betondecke C, so dass die radial nach einwärts gerichtete Reaktionskraft, die auf den zweiten Endbereich 6 einwirkt, wenn die Ankerhülse 2 innerhalb der Bohrung aufgenommen ist, größer gemacht werden kann. Im Ergebnis wird es möglich, eine feste und gesicherte provisorische Anbringung der Ankerhülse 2 an der inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 in der Betondecke C zu erreichen. Deshalb kann die nachfolgend vorzunehmende Schraub- oder Eintreibarbeit des Bolzens 3 leicht durchgeführt werden, und ihre Sicherheit kann erhöht werden.
Ferner ist die innere Umfangsfläche 6b des zweiten Endbereichs 6 so ausgebildet, dass sie abgeschrägt ist, wodurch eine solche abgeschrägte Oberfläche 6b in Zusammenwirkung mit der ringförmigen Rippe 12 mit einem größeren Durchmesser dazu führt, dass die radial auswärts gerichtete Reaktionskraft, die am zweiten Endbereich 6 angreift, viel größer wird, was es möglich macht, eine größere Rückhalte- oder Befestigungskraft zu erreichen, mit der die Ankerhülse 2 fest relativ zur inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 in der Betondecke C gehalten wird.
Ferner sind die Schlitze 13 der Ankerhülse 2 in Längsrichtung der Ankerhülse 2 verlängert, so dass sie inneren Enden aufweisen, die nahe zum axialen Mittelpunkt des zentralen Bereichs 7 angeordnet sind. Wenn demnach der Bolzen 3 in die Ankerhülse 2 eingeschraubt wird, um zu bewirken, dass der Stopfenbereich 16 in den zweiten Endbereich 6 eingedrückt wird, wird der Mittelbereich 7 als auch der Endbereich 6 radial auswärts expandiert durch die Anordnung der Schlitze 13, so dass die Ankerhülse 2 in Kontakt gedrückt oder gepresst gegen die äußeren Umfangsflächen 6a und 7a und an die untere abschließende Endoberfläche 5a gegen die inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 in der Betondecke C. Demgemäß wird die Ankerhülse 2, die vollständig innerhalb der Bohrung 1 aufgenommen ist, in Kontakt gebracht oder gepresst am zweiten Endbereich 6, dem Mittelbereich 7 und dem ersten Endbereich 5, gegen die inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1, d. h. ein Dreipunkte-Druck- oder Presskontakt der Ankerhülse 2 mit der inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 kann erreicht werden, so dass die Ankerhülse 2, die innerhalb der Bohrung aufgenommen ist, einen großen Widerstand gegen äußere Kräfte in solch einer Richtung entwickeln kann, die bewirken würden, dass die Ankerhülse 2 aus der Bohrung 1 herausgezogen wird, und in solch einer Richtung, die die Achse der Ankerhülse quert, und demzufolge wird die Rückhalte- oder Befestigungskraft, mit der die Ankerhülse 2 in der Bohrung 1 zurückgehalten oder befestigt wird, viel größer sein.
Demgemäß wird es möglich, sicher eine Beschädigung oder dgl. der inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 zu verhindern, was andererseits verursacht würde an einem Bereich der inneren Wandoberfläche 1a, im Zusammenhang mit dem zweiten Endbereich 6, durch eine Schwingbewegung der Ankerhülse 2, die verursacht werden kann im Falle eines Zweipunkt-Druck- oder Presskontaktes, wodurch es möglich ist, eine ungewollte oder unerwartete Entfernung der Ankerhülse 2 zu verhindern, was verursacht wird durch die Erhöhung des Durchmessers der Bohrung 1, die aus einer solchen Beschädigung der Bohrung 1 herrührt.
Ferner können die verdrehten Rippen 8, die in die innere Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 in der Betondecke C einschneiden, für eine große Rückhalte- oder Befestigungskraft gegen eine äußeren Drehkraft sorgen, was es möglich macht, die Ankerhülse 8 sicher gegen eine Drehung zusammen mit dem Bolzen 3 zu sichern, wenn der Bolzen 3 in die Ankerhülse 2 eingeschraubt wird. Dadurch kann die Arbeit zum Einschrauben des Bolzens 3 in die Ankerhülse 2 leicht durchgeführt werden.
Wie weiterhin oben beschrieben, hat die Ankerhülse 2 einen großen Widerstand gegen die äußere Kraft, die so gerichtet ist, dass sie die Ankerhülse 2 aus der Bohrung 1 herauszieht, und gegen eine äußere Kraft, die die Achse der Ankerhülse 2 kreuzt, wodurch die Befestigungsfestigkeit jeder Bolzenverankerungseinrichtung, die an einer Tragwand oder einer Struktur aus dem gleichen Material angebracht ist, konstant oder gleichmäßig sein. Demgemäß bietet das Bolzenverankerungsgerät eine große Zuverlässigkeit bei der Anbringung.
Die Fig. 11A und 11B zeigen eine Variante des oben beschriebenen Bolzens 3. Beim Bolzen 3' dieser Variante ist der abschließende Endabschnitt 16'a des Stopfenbereichs 16' ohne Eingriffszahn konstruiert, d. h., der abschließende Endabschnitt 16'a ist nicht mit irgendeinem Eingriffszahn versehen. Davon abgesehen ist der Bolzen 3' im Wesentlichen gleich dem Bolzen 3 des vorangegangenen Ausführungsbeispiels.
Wenn demnach der Bolzen 3' in die Ankerhülse 2 eingeschraubt wird, wird der Stopfenbereich 16' axial durch den zweiten Endbereich 3 getrieben, während er stationär oder unbeweglich in der Drehrichtung gehalten wird, nachdem er vom Befestigungsstangenbereich 15 abgedreht wurde, um dem abschließenden Endabschnitt 16'a zu gestatten, aus dem offenen abschließenden Ende 4c herauszutreten. In diesem Falle ist, da der abschließende Endabschnitt 16'a das offene abschließende Ende 4c nicht mit einem Eingriffszahn beaufschlagt, das offene abschließende Ende 4c so ausgebildet, dass es in die äußere Umfangsoberfläche 16'b einschneidet, wegen einer starken radial nach einwärts gerichteten Kraft, die auf die ringförmige Rippe 12 mit dem großen Durchmesser wirkt, und der Stopfenbereich 16' hat ferner eine zylindrische äußere Umfangsfläche 16'b und ist gleichmäßig im Durchmesser, wodurch eine relativ große Eingriffskraft erreicht wird, zwischen dem Stopfenbereich 16' und dem zweiten Endbereich 6 und demzufolge eine gewollte oder unerwünschte Entfernung des Stopfenbereichs 16' aus dem zweiten Endbereich 6 der Ankerhülse 2 sicher verhindert werden kann.
Wenn man weiterhin einen derartigen Eingriffszahn weglässt, wird es möglich, die Herstellungsarbeit zu verbessern und die Herstellungskosten zu reduzieren.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 11A bis 11B und 12 wird das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei ähnlich Teile und Bereiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich hauptsächlich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Ankerhülse 102 mit einer Führungsöffnung 122 versehen ist, und der Bolzen 103 einen nach außen gerichteten Flansch 123 an der äußeren Umfangsfläche aufweist.
Wie besonders in den Fig. 12A und 12B gezeigt, ist die äußere Umfangsfläche 106a des zweiten Endbereichs 106 der Ankerhülse 102 im Wesentlichen gleichmäßig im Durchmesser und die innere Umfangsfläche 106b ist ebenfalls gleichmäßig im Durchmesser. Ferner ist die schraubenförmige Rippe 110 an der äußere Umfangsfläche 106a in einer Weise ausgeformt, dass sie Windungen aufweist, die um das Zweifache oder ähnlich größer als jene des ersten Ausführungsbeispiels sind, und nur eine Rippe 112 eines größeren Durchmessers ist am abschließenden Ende des zweiten Endbereichs 106 vorgesehen.
Ferner haben die vier Schlitze 113, die im zweiten Endbereich 206 und im Mittelbereich 107 mit gleichen Umfangsabständen vorgesehen sind, eine solche abgeschrägte oder sich ändernde Breite, dass sie an ihren inneren Enden am schmalsten sind und sich graduell in Richtung auf ihre äußeren Enden, d. h. das offene abschließende Ende 104c des zweiten Endbereichs 206, vergrößern.
Ferner ist an der inneren Umfangsfläche des ersten Endbereichs 105 ein Abschnitt 109 mit Innengewinde derart vorgesehen, dass er sich vom abschließenden offenen Ende, das die Öffnung 104a aufweist, zu einer Stelle erstreckt, die in einem Abstand von etwa einem Drittel der Länge des ersten Endbereichs 105 vom abschließenden offenen Ende, das die Öffnung 104a enthält, entfernt ist. Die Führungsöffnung 122 ist so vorgesehen, dass sie sich von dem inneren Ende des Innengewindeabschnittes 109 bis in die Nähe des axialen Mittelpunkts des Mittelbereichs 107 erstreckt.
Die Führungsöffnung 122 hat eine flache, innere Umfangsoberfläche 122a eines gleichmäßigen Durchmessers, der etwas größer ist als der Hauptdurchmesser des Innengewindeabschnittes 109.
Ferner ist an der Seite des zweiten Endbereichs 106 der oben beschriebenen Führungsöffnung 122 ein ringförmiger Anschlag 124 in Form eines nach innen gerichteten Flansches vorgesehen.
Andererseits, wie Fig. 13 zeigt, ist der Bolzen 103 im Wesentlichen gleich dem des ersten Ausführungsbeispiels und enthält einen sechseckigen Kopf 114, einen Befestigungsstangenbereich 115, der an einer äußeren Umfangsoberfläche einen mit Außengewinde versehenen äußeren Abschnitt 117 und einen Stopfenbereich 116 aufweist. An der Verbindung zwischen dem Befestigungsstangenbereich 115 und dem Stopfenbereich 116 ist eine ringförmige Nut 120 zum Trennen des Stopfenbereichs 116 vom Befestigungsstangenbereich 115 vorgesehen.
Der Stopfenbereich 116 hat an seiner äußeren Umfangsoberfläche und an einer Stelle in der Nähe der Nut 20 einen ringförmigen Flanschs 123. Der Flansch 123 hat eine mit Außengewinde versehene, äußere Umfangsfläche 123a, die von der gleichen Art und Größe des Gewindes ist, wie der mit Außengewinde versehene Abschnitt 117, und der von einer solchen axialen Länge L ist, dass er etwa zwei Gewindegänge oder -stege, d. h. etwa zwei Umdrehungen der schraubenförmigen Gewinde oder Stege axial zum Stopfenbereich 116 aufweist. Demgemäß kann sich der Flansch 123 innerhalb der Führungsöffnung 122 bewegen, und die Gewinde oder Stege seiner mit Gewinde versehenen, äußeren Umfangsfläche 123a sind zusammendrückbar oder verformbar durch eine vorbestimmte radiale Druckkraft, da der Flansch 23 eine solch kleine Länge L aufweist, so dass er nur etwa zwei Gewindegänge oder Stege hat.
Demgemäß liegt das Merkmal dieses Ausführungsbeispiels, obwohl die Betätigung dieses Ausführungsbeispiels im Wesentlichen gleich dem des ersten Ausführungsbeispiels ist, in der Wirkung des Bolzens 103, der in die Ankerhülse 102 eingeschraubt wird, falls etwas Kies der Betonzusammensetzung, aus der die Deckel C besteht, in der Bohrung 1 freiliegt. Ein Problem beim Befestigen der Bolzenverankerungseinrichtung wird verursacht, wenn die Bohrung 1, die in die Decke C eingebohrt wurde, einen relativ großen Brocken oder Stein freilegt, der über der inneren Umfangsfläche der Bohrung 1 angeordnet ist und zur Bohrung 1 freiliegt.
Insbesondere dann, wenn die Ankerhülse 102 mit einem Hammer oder dgl. geschlagen wird, um diese in die Bohrung 1 in der Betondecke C einzutreiben, wie Fig. 15 zeigt, wird der Stopfenbereich 106 von sich aus gerade in die Bohrung 1 eingedrückt, währender in seinem Durchmesser verringert wird durch den Effekt der Schlitze 113. Dadurch werden die ringförmige Rippe 112, die schraubenförmige Rippe 110 und die verdrehten Rippen 108 veranlasst, in die innere Umfangsfläche 1a einzuschneiden, und die Ankerhülse 102 wird in der Bohrung 1 fest oder sicher gehalten. Dann wird, wie in den Fig. 15 und 16 gezeigt, der Stopfenbereich 116 des Bolzens 103 in die Ankerhülse 102 durch die Öffnung 104a eingesetzt, um den Außengewindeabschnitt 117 des Befestigungsstangenbereichs 115 mit dem Innengewindeabschnitt 109 in Eingriff zu bringen. Dann wird der sechseckige Kopf 14 unter Verwendung eines Schraubenschlüssels oder eines ähnlichen Werkzeugs gedreht, um den Bolzen 3 in die Ankerhülse 102 einzutreiben. Wenn der Flansch 123 zunehmend innerhalb der Führungsöffnung 122 aufgenommen wird, kommt seine mit Außengewinde versehene, äußere Umfangsfläche 123a in Eingriff mit der inneren Umfangsfläche 122a der Führungsöffnung 122, um dort geführt zu werden, wodurch sich der Stopfenbereich 116 geradlinig durch den zweiten Endbereich 106 der Ankerhülse 102 hindurch bewegt.
Wenn der Bolzen 103 mit einem Drehmoment gedreht wird, das größer ist als ein vorbestimmter Wert, d. h. wenn die Verbindung 119 einem Drehmoment unterworfen ist, das größer ist als ein vorbestimmter Wert, wegen denn Reibungs-Drehmoment des Stopfenbereichs 106 oder wegen der Reibung zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Stopfenbereichs 116 und der inneren Umfangsoberfläche des zweiten Endbereichs 106, oder wenn der Unterschied zwischen einem Festzieh-Drehmoment, unter dem der Bolzen 103 zum Einsetzen in die Ankerhülse 102 gedreht wird, und einem Reibungs- Drehmoment, dem der Stopfenbereich 116 unterworfen wird, wegen einer Reibung zwischen dem Stopfenbereich 116 und der inneren Wandoberfläche des zweiten Endbereichs 106, wenn der Bolzen 103 mit dem Festzieh-Drehmoment gedreht wird, einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird der Bolzen 103 an der Verbindung 119, wo die Nut 120 zum Trennen vorgesehen ist, abgebrochen, d. h. der Stopfenbereich 116 und der Befestigungsstangenbereich 105 werden voneinander getrennt durch die Wirkung der Anordnung der Nut 120, ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel. Wenn dann der Bolzen 103 weiter in die Ankerhülse 102 eingetrieben wird, bewegt sich der Stopfenbereich 116 ohne eine wesentliche Drehung zu verursachen, während er in Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche 106b des zweiten Endbereichs 106 gehalten wird, indem er durch den Befestigungsstangenbereich 115 gedrückt wird, wobei der Flansch 123 durch die innere Umfangsfläche 122a der Führungsöffnung 122 geführt wird.
Ferner wird das abschließende Ende 116a des Stopfenbereichs 16 vorwärts gedrückt innerhalb des zweiten Endbereichs 106 und übt auf den zweiten Endbereich 106 eine Kraft aus, die bewirkt, dass sich der zweite Endbereich 106 radial auswärts ausdehnt. In diesem Falle ist die Ausdehnung der ringförmigen Rippe 112 durch den Brocken oder den Stein begrenzt, da sie mit ihrem ersten Bereich 112a in Kontakt mit dem Brocken oder Stein C1 steht, jedoch nicht an ihrem zweiten Bereich 112b, der dem Bereich 112a diametral gegenüberliegt. Dadurch wird der zweite Endbereich 106 verformt oder gebogen in einer Weise, dass die Rippe 112 mit großem Durchmesser sich in Richtung auf die Seite des zweiten Bereichs 112b bewegt, wodurch die Achse X2 der Ankerhülse 102 sich von der Achse X1 des Befestigungsstangenbereichs 115 des Bolzens 103 wegbewegt. Ist dies der Fall, wird eine große Biegereaktionskraft durch einen Bereich der inneren Wandoberfläche 1a in Kontakt mit dem ersten Bereich 112a der ringförmigen Rippe 112 auf den Stopfenbereich 116 über die ringförmige Rippe 112 ausgeübt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Mittelteil 106c des zweiten Endbereichs 106 in Kontakt mit der inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 gepresst, wodurch der Stopfenbereich 116 unterstützt wird wie ein Hebel, der einen Drehpunkt benachbart der Stelle aufweist, wo der Mittelteil 106c des zweiten Endbereichs 106 sich in Druckkontakt mit der inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 befindet (d. h. benachbart des Mittelteils 106c) des zweiten Endbereichs 106), und ist am Flansch 123 einem Biegemoment unterworfen, das den Flansch 123 in eine Richtung drückt, die der gegenüberliegt, in die die Rippe 112 mit großem Durchmesser oder das abschließende Ende 116a des Stopfenbereichs 116 anfänglich gezwungen wird, wenn das abschließende Ende 116a anfängt die Rippe 112 mit großem Durchmesser zu expandieren, d. h. auf die Seite des Flanschbereichs 123b. Der Stopfenbereich 116 wird demzufolge gezwungen sich in eine Richtung zu biegen, die der gegenüberliegt, in die er zunächst gezwungen wurde sich zu biegen, wenn das abschließende Ende 116a anfängt, die Rippe 112 mit großem Durchmesser zu expandieren. Zu gleicher Zeit wird der Bereich 123b des Flansches 123 gegen die innere Umfangsfläche 122a der Führungsöffnung 122 gedrückt, um dadurch einer Druckkraft unterworfen zu werden. Dadurch werden die äußeren Gewindegänge der mit Außengewinde versehenen, äußeren Umfangsfläche 123a des Flansches 123 teilweise zusammengedrückt oder flachgepresst am Bereich 123b, was bewirkt, dass der Stopfenbereich 106 insgesamt sich neigt oder dreht, wie in Fig. 17 gezeigt, d. h. in die Richtung, in die er gezwungen wird, sich zu biegen. Dadurch gelangt die Achse des Stopfenbereichs 116 in eine Stellung, in der sie nahezu mit der Achse X2 des gebogenen zweiten Endbereichs 106b zusammenfällt, d. h. der Stopfenbereich 116 bewegt sich nunmehr entlang einer Achse, die nahezu mit der Achse X2 des gebogenen zweiten Endbereichs 106b zusammenfällt, wodurch es möglich wird, die Reaktionskraft, die von dem ersten Bereich 112a auf die ringförmige Rippe 112 und den Stopfenbereich 116 ausgeübt wird, zu reduzieren. Mit anderen Worten wird der Stopfenbereich 116 durch das Zusammendrücken oder die Verformung des Flansches 23 abgeschrägt oder gedreht gemäß der Biegeform des zweiten Endbereichs 106, um dadurch die Versetzungsbelastung zu reduzieren, die auf den Stopfenbereich 116 von der inneren Umfangsfläche 106b des zweiten Endbereichs 106 ausgeübt wird.
Dadurch wird es möglich, den Anstieg des Reibungswiderstandes zwischen dem Stopfenbereich 116 und der inneren Umfangsfläche 106a des zweiten Endbereichs 106 zu begrenzen, der sich ergibt, wenn der Stopfenbereich 116 zunehmend in den zweiten Endbereich 106 eingetrieben wird. Dadurch wird es möglich, das zum Drehen des Bolzens 103 notwendige Drehmoment zu reduzieren, selbst dann, wenn der Stopfenbereich 116 einer Biegekraft während der Zeit unterworfen ist, wenn er in den zweiten Endbereich 106 der Ankerhülse 102 eingetrieben wird, wegen der Anwesenheit eines Brockens oder dgl. C1.
Demgemäß wird es möglich, den Widerstand des Stopfenbereichs 116 zu reduzieren, der sich ergibt, wenn der Stopfenbereich 116 angetrieben wird, um sich axial zu bewegen, ohne dass eine merkliche Drehung verursacht wird, nachdem der Stopfenbereich 116 vom Befestigungsstangenbereich 115 getrennt ist, und die Betätigungskraft zum Festziehen des Bolzens 103 kann verringert werden.
Wenn der Bolzen 103 an Ort und Stelle innerhalb der Ankerhülse 102 aufgenommen ist, erstreckt sich das abschließende Ende 116a des Stopfenbereichs 116 eine vorbestimmte Länge aus dem Ende des zweiten Endbereichs 106 heraus, wo die Öffnung 104b vorgesehen ist, wie in Fig. 17 gezeigt. In diesem Falle schlägt der Flansch 123 an den ringförmigen Anschlag 124 an, um eine weitere Bewegung des Stopfenbereichs 116 zu verhindern. In diesem Falle steht der Eingriffszahn 118 durch die radial einwärts gerichteten Reaktionskraft, die durch die vorab expandierte, ringförmige Rippe 112 ausgeübt wird, fest in Eingriff mit dem abschließenden offenen Ende 104c, wo die Öffnung 104b vorgesehen ist, und die ringförmige Rippe 112 usw. werden veranlasst, sich weiter in die innere Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 in der Betondecke C einzuschneiden, wodurch die Ankerhülse 102 fest in der inneren Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 gesichert wird.
Dann, wie Fig. 18 zeigt, wird der Bolzen 103 in Gegenrichtung gedreht und aus der Ankerhülse 102 entfernt. Danach wird der Bolzen 103 wieder in die Ankerhülse 102 eingeschraubt, nachdem man ihn durch den Winkel 21 ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel hindurch gesteckt hat.
Dieses Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen im Hinblick auf die Wirkung vergleichbar mit dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel, außer im Hinblick auf die oben beschriebene Funktion.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 19 bis 25 wird eine Bolzenverankerungseinrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen gleich dem ersten Ausführungsbeispiel, außer im Hinblick auf den Bolzen 203. Der Bolzen 203 hat einen sechseckigen Kopf 214 mit einer relativ langen axialen Länge und eine mit Innengewinde versehene Bohrung 214b, die sich von seinem unteren Ende 214a nach innen erstreckt, und eine einstückige Mutter 224 ist am unteren Ende 214a der Mutter 214 vorgesehen. Die Mutter 224 hat die gleiche sechseckige äußere Form wie der Kopf 214 und weist eine mit Innengewinde versehene Bohrung 224a des gleichen Gewindes auf, wie das der mit Innengewinde versehenen Bohrung 214b des Kopfes 214. Am Bolzen 203 ist an der Verbindung 219 zwischen dem Kopf 214 und der Mutter 224 eine ringförmige Nut 220 vorgesehen. Die Nut 220 weist eine solche Tiefe auf, dass sie es gestattet, dass die Mutter 224 vom Kopf 214 getrennt wird, wenn die Mutter 224 in einer Richtung gedreht wird, die entgegengesetzt zur Richtung ist, mit der der Bolzen 203 beim Einsetzen in die Ankerhülse 2 gedreht wird, um die Verbindung 219 einem Drehmoment zu unterwerfen, das größer als ein vorbestimmter Wert ist. Diese Trennung der Mutter 224 wird dann durchgeführt, wenn der Stopfenbereich 216 in die Ankerhülse 2 hineingetrieben wurde, um das Ende 216a des Stopfenbereichs 216 aus dem offenen Ende 4c heraustreten zu lassen, während der Eingriffszahn 218 mit dem offenen Ende 4c des zweiten Endbereichs 4 der Ankerhülse 2 in Eingriff gelangt, wodurch der Stopfenbereich 216 daran gehindert wird, aus der Ankerhülse 2 entfernt zu werden. Die Gewindebohrung 214b des Kopfes 214 und die Gewindebohrung 224a der Mutter 224 werden verwendet, um an ihnen einen Hängebolzen 222 anzubringen, der einen Winkel oder dgl. trägt, wie dies im Einzelnen beschrieben wird. Der Stopfenbereich 216 hat einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Hauptdurchmesser des Außengewindeabschnittes 217 des Befestigungsstangenbereichs 215. Im Unterschied zu den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen, ist der Bolzen 203 nicht mit einem Einschnitt oder einer ringförmigen Nut zum Trennen des Stopfenbereichs 216 vom Befestigungsstangenbereich 215 versehen. Außer diesen obigen Unterschieden, ist der Bolzen 203 im Wesentlichen gleich dem des ersten Ausführungsbeispiels, so dass gleiche Bereiche mit gleichen Bezugszeichen versehen wurden und eine wiederholte Beschreibung zur Abkürzung weggelassen wurde.
Bei der Verwendung wird die Ankerhülse 2 fest in der Bohrung 1 gesichert in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Der Bolzen 203, der einen daran angeordneten Federring 23 enthält, wird in die Ankerhülse 2 eingeschraubt. Der Stopfenbereich 216, der sich zusammen mit dem Befestigungsstangenbereich 215 dreht, wird mit einer graduell ansteigenden Kraft gegen die innere Umfangsoberfläche 6b des zweiten Endbereichs 6 gedrückt. Wenn der Bolzen 203 weiter in die Ankerhülse 2 eingeschraubt wird, bewegt sich der Stopfenbereich 216 axial, während er sich durch den zweiten Endbereich 6 der Ankerhülse 2 drehend bewegt, damit das abschließende Ende 216a aus dem offenen Ende 4c der Ankerhülse 2 herausgeschoben wird, während veranlasst wird, dass der Eingriffszahn 218 mit dem offenen Ende 4c fest in Eingriff gelangt, durch eine starke radial einwärts gerichtete Kraft, die durch die ringförmige Rippe 12 mit großem Durchmesser ausgeübt wird, die vorab expandiert wurde. Zu diesem Zeitpunkt wird der zweite Endbereich 6 durch den Stopfenbereich 216 expandiert, wodurch die ringförmigen Rippen 11 und 12 und die schraubenförmige Rippe 10 veranlasst werden, weiter in die innere Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 einzuschneiden, was es möglich macht, die Ankerhülse 2 fest in der Bohrung 1 zu sichern.
Dann wird, wie Fig. 23 zeigt, ein oberes Ende 22a eines Hängebolzens 22 in die Gewindebohrung 224a der Mutter 224 und die Gewindebohrung 214b des Kopfes 214 eingeschraubt und durch ein vorbestimmtes Werkzeug festgezogen.
Unter diesen Bedingungen wird nur die Mutter 224 in Gegenrichtung gedreht, d. h. in derjenigen Richtung, die der entgegengesetzt ist, unter der der Bolzen 203 zum Einschrauben in die Ankerhülse 2 gedreht wird, wodurch durch die Anordnung der Nut 220 an der Verbindung 219 zwischen dem Kopf 214 und der Mutter 224, und durch ein auf die Verbindung 219 einwirkendes Drehmoment oder eine Torsionskraft, an der Verbindung 219 ein Bruch erzeugt wird, um zu bewirken, dass die Mutter 224 vom Kopf 214 getrennt oder abgedreht wird, wie in Fig. 24 gezeigt.
Danach wird die Mutter 224, wie in Fig. 25 gezeigt, durch eine normale Drehung festgezogen, wodurch die Mutter 224 als Sicherungsmutter zum Sichern des Hängebolzens 22 am Kopf 214 des Bolzens 203 dient.
Demgemäß macht es dieses Ausführungsbeispiel möglich, den Hängebolzen 22 fest und stabil an der Ankerhülse 2 und dem Bolzen 203 zu sichern, die wiederum fest und sicher mit der Decke C verbunden sind.
Ferner kann bei diesem Ausführungsbeispiel die Mutter 224 vom Kopf 214 leicht durch einen Bruch an der Verbindung 219 getrennt werden, und kann so ausgestaltet werden, dass sie als Sicherungsmutter dient, nachdem der Bolzen 203 mit der Ankerhülse 202 verbunden ist, was es möglich macht, die Befestigungsarbeit des Hängebolzens 22 mit einer merklich verbesserten Effektivität durchzuführen, und den Hängebolzen 22 zu sichern.
Außer den oben beschriebenen Merkmalen ist dass Ausführungsbeispiel im Wesentlichen gleich in der Wirkung, und kann im Wesentlichen den gleichen Effekt wie das erste Ausführungsbeispiel erzeugen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 26 bis 28 wird eine Bolzenverankerungseinrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen gleich dem ersten Ausführungsbeispiel, außer im Hinblick auf die Ankerhülse 302. Bei dieser Ankerhülse 302 sind die äußere Umfangsfläche 306a des zweiten Endbereichs 306 und die äußere Umfangsfläche 307a des Mittelbereichs 307 im Durchmesser gleich. Die innere Umfangsfläche 306b des zweiten Endbereichs 306 ist ebenfalls gleich im Durchmesser. Der zweite Endbereich 306 hat an seiner äußeren Umfangsfläche 306a vier einstückig angeformte ringförmige Rippen 310a, 310b, 311a und 311b, die mit gleichen Abständen angeordnet sind, wobei an seinem äußeren Ende eine einstückige, ringförmige Rippe 312 angeordnet ist. Die Rippen 310a, 310b, 311a, 311b und 312 verringern sich graduell im Durchmesser in einer Weise, dass sie äußere Enden haben, die auf einer konischen Oberfläche mit einem Kegelwinkel Θ angeordnet sind. Die Schlitze 313, die im zweiten Endbereich 306 und im Mittelbereich 307 vorgesehen sind, sind im Wesentlichen gleich denen des ersten Ausführungsbeispiels, außer dass jeder Schlitz 313 an seiner Seite zum Mittelbereich 307 einen Abschnitt 313a mit geringerer Breite aufweist. Die ringförmigen Rippen 310a, 310b, 311a, 311b und 312 haben trapezförmige Querschnitte mit einer abgeschrägten oberen Seite (in Fig. 27B oben) und einer nahezu horizontalen, unteren Seite (in Fig. 27b unten) ähnlich der ringförmigen Rippe 12 des ersten Ausführungsbeispiels. Die untere Rippe 310a hat einen äußeren Durchmesser, der geringfügig größer als der innere Durchmesser der Bohrung 1 ist, und die Rippen 310b, 311a, 311b und 312 werden in dieser Reihenfolge größer im Durchmesser, d. h. insofern sie höher oder mehr auswärts angeordnet sind. Außer diesen Merkmalen, ist die Ankerhülse 302 im Wesentlichen gleich der des ersten Ausführungsbeispiels, so dass gleiche Bereiche mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet werden und eine wiederholte Beschreibung zur Verkürzung weggelassen wurde.
Bei der Verwendung machen es derartige ringförmige Rippen 310a, 310b, 311a, 311b und 312 möglich, die Ankerhülse 302 sicher innerhalb der Bohrung zu halten. Da insbesondere jeder Schlitz 313 einen Abschnitt 312a mit geringerer Breite aufweist, so dass er an seinem axiale zentralen Bereich geschlossen wird, wenn die Ankerhülse 302 in die Bohrung 1 eingesetzt wird, wie in Fig. 28 gezeigt, werden die ringförmigen Rippen 310b und 311a, die benachbart des axialen zentralen Bereichs des Schlitzes 313 angeordnet sind, d. h. benachbart dem axialen zentralen Bereich des zweiten Endbereichs 306, fest oder stark gegen die innere Wandoberfläche 1a der Bohrung 1 gedrückt, was es möglich macht, die Ankerhülse 302 fester und sicherer innerhalb der Bohrung 1 zu halten.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern es können die verschiedensten Modifikationen und Variationen innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche vorgenommen werden. Beispielsweise ist die Nut zum Trennen nicht auf eine ringförmige Form begrenzt, sondern kann ein Einschnitt oder Einschnitte sein, die nicht kontinuierliche über den Umfang verteilt sind, sondern nur teilweise vorgesehen sind. Ferner kann die Tiefe der Nut frei festgesetzt werden, in Abhängigkeit vom Grad des Einsetzens des Bolzens in die Ankerhülse.
Ferner kann die schraubenförmige Rippe durch eine Vielzahl ringförmiger Rippen ersetzt werden. Ferner ist die Querschnittsform der verdrehten Rippen nicht auf ein Dreieck begrenzt, sondern kann beispielsweise andere polygonale Formen annehmen. Die verdrehten Rippen können durch eine Vielzahl von konischen Vorsprüngen ersetzt werden, d. h. die verdrehten Rippen können in verschiedenen Formen vorliegen, solange sie kein Hindernis zum Eintreiben oder zum Einsetzen der Ankerhülsen in eine Tragwand oder dgl. Baumaterial bilden, und die Befestigung der Ankerhülse in der Bohrung der Betonstruktur verbessern können.
Aus der vorangegangenen Beschreibung ist es zu sehen, dass die Ankerhülse der Bolzenverankerungseinrichtung der vorliegenden Erfindung eine selbstrückhaltende Einrichtung aufweist, um sich selbst in der Bohrung vor dem Eintreiben des Stopfenbereichs des Bolzens in den zweiten Endbereich zurückzuhalten, was den zweiten Endbereich ausdehnt und in die innere Wandoberfläche der Bohrung einschneidet, wodurch die Ankerhülse provisorisch fest und sicher in der Bohrung zurückgehalten wird, wodurch die Arbeit zum Einschrauben des Bolzens in die Ankerhülse leicht und effektiv durchgeführt werden kann.
Es ist ferner verständlich, dass der Stopfenbereich des Bolzens im allgemeinen zylindrisch und gleichmäßig im Durchmesser ist, so dass er in stabilem Druckkontakt mit der inneren Wandoberfläche des zweiten Endbereichs der Ankerhülse steht und dadurch sicher daran gehindert wird, aus dem zweiten Endbereich entfernt zu werden, wodurch die Ankerhülse sicher in der Bohrung befestigt und zurückgehalten wird und dadurch die Anbringung oder das Entfernen des Bolzens in und aus der Ankerhülse mit hoher Zuverlässigkeit durchgeführt werden kann.
Es ist ferner verständlich, dass der Stopfenbereich der Ankerhülse der Bolzenverankerungseinrichtung der vorliegenden Erfindung in den zweiten Endbereich der Ankerhülse eingedrückt werden kann, indem man den Bolzen in die Ankerhülse schraubt, wodurch die Befestigung oder die Installation der Bolzenverankerungseinrichtung vorgenommen werden kann, ohne dass ein besonderes Werkzeug erforderlich ist, ohne dass man ein Ausbrechen oder eine Beschädigung des Baumaterials oder dgl. verursacht, und ohne dass ein lautes Schlaggeräusch verursacht wird.
Es ist ferner verständlich, dass die Ankerhülse der Bolzenverankerungseinrichtung der vorliegenden Erfindung an Ort und Stelle innerhalb der Bohrung befestigt werden kann, unabhängig von der Tiefe der Bohrung, d. h. ohne dass die Bohrung eine genaue Tiefe aufweisen muss, und dadurch kann die Länge des Bolzens, der aus der Bohrung oder der Ankerhülse vorsteht, gleichmäßig gemacht werden, ohne dass es erforderlich ist, dass die Bohrung genau in der erforderlichen Tiefe hergestellt wird.
Es ist ferner verständlich, dass die Bolzenverankerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aus nur zwei Teilen besteht, d. h. einer Ankerhülse und einem Bolzen, was es möglich macht, die Anzahl der notwendigen Teile und demzufolge der Kosten zu verringern, da die Herstellung, die Lagerhaltung und die Handhabung der Teile einfacher wird. Wenn insbesondere der Bolzen in die Ankerhülse eingeschraubt wird, um eine Einheit zu bilden, können sie als Gesamteinheit transportiert und gehandhabt werden.

Claims

1. Bolzenverankerungseinrichtung zum Einsetzen in eine Material, das eine vorgebohrte Öffnung (1) aufweist, wobei die Bolzenverankerungseinrichtung umfasst:

eine hohle, zylindrische Ankerhülse (2, 102, 302) mit einem ersten Endbereich (5, 105, 305) und einem zweiten Endbereich (6, 106, 306);

wobei der erste Endbereich (5, 105, 305) ein mit Gewinde versehenes Loch (9, 109, 309) und der zweite Endbereich (6, 106, 306) eine Vielzahl axialer Schlitze (13, 113, 313) aufweist;

einem Bolzen (3, 103), der sich durch die Ankerhülse (2, 102, 302) erstreckt; wobei der Bolzen (3, 103) einen Befestigungsstangenbereich (15, 115), der in das Gewindeloch (9, 109, 309) einschraubbar ist, und einen Stopfenbereich (16, 116) aufweist, der in den zweiten Endbereich (6, 106, 306) eindrückbar ist, um den zweiten Endbereich zu erweitern;

wobei der Bolzen einen Einschnitt (20, 120) an einer Verbindung (19, 119) zwischen dem Stopfenbereich (16, 116) und dem Befestigungsbereich (15, 115) aufweist, um zu bewirken, dass sich der Stopfenbereich (16, 116) vom Befestigungsstangenbereich (15, 115) trennt, wenn der Unterschied zwischen einem Drehmoment, mit dem der Bolzen (3, 103) gedreht wird, und einem Drehmoment, dem der Stopfenbereich (16, 116) unterworfen ist, einen vorbestimmten Wert übersteigt,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Stopfenbereich (16, 116) des Bolzens (3, 103) im Wesentlichen zylindrisch und gleichmäßig im Durchmesser ist, und dass der Einschnitt (20, 120) so ausgebildet ist, dass er bricht, wenn der Bolzen (3, 103) zum Einsetzen in die Ankerhülse (2, 102, 302) gedreht wird, und die Differenz zwischen einem Festzieh-Drehmoment, mit dem der Bolzen (3, 103) gedreht wird, und einem Reibungs-Drehmoment, dem der Stopfenbereich (16, 116) wegen einer Reibung zwischen dem Stopfenbereich (16, 116) und einer inneren Wandoberfläche (6b, 106b, 306b) des zweiten Endbereichs (6, 106, 306) unterworfen ist, wenn der Bolzen (3, 103) durch das Festzieh-Drehmoment gedreht wird, den vorbestimmten Wert übersteigt.

2. Bolzenverankerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Stopfenbereich (16, 116) des Bolzens (3, 103) so ausgebildet ist, dass er vom Befestigungsstangenbereich (15, 115) getrennt wird, wenn der Stopfenbereich (16, 116) teilweise in den zweiten Endbereich (6, 106, 306) der Verankerungshülse (2, 102, 302) eingedrückt ist, so dass der Stopfenbereich (16, 116) nach der Trennung vom Befestigungsstangenbereich (15, 115), sich axial bewegt ohne irgendeine wesentliche Drehung zu bewirken, indem er durch die Befestigungsstange (15, 115) gedrückt wird.

3. Bolzenverankerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stopfenbereich (16, 116) des Bolzens (3, 103) ein Ende (16a, 116a) aufweist, das aus einem offenen Ende (4c, 104c, 304c) des zweiten Endbereichs (6, 106, 306) der Ankerhülse (2, 102, 302) vorsteht, wenn er an einer Stelle relativ zur Ankerhülse angeordnet ist, wobei der Stopfenbereich (16, 116) an einem seiner Enden einen Eingriffszahn (18, 118) aufweist, der mit dem offenen Ende des zweiten Endbereichs in Eingriff steht, um zu verhindern, dass der Stopfenbereich aus dem zweiten Endbereich der Ankerhülse entfernt wird.

4. Bolzenverankerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Endbereich (6, 106, 306) der Ankerhülse (2, 102, 302) an einem seiner axialen Enden eine Rippe (12, 112, 312) in Form eines nach außen gerichteten Flansches aufweist, wobei die Rippe einen äußeren Durchmesser hat, der größer als der Durchmesser der vorgebohrten Öffnung (1) ist.

5. Bolzenverankerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Endbereich (6, 106, 306) der Ankerhülse (2, 102, 302) ein axiales Ende (4c, 104c, 304c) an der Seite aufweist, die dem ersten Endbereich (5, 105, 305) gegenüberliegt, wobei die innere Wandoberfläche (6b, 106b, 306b) des zweite Endbereichs in Richtung auf das axiale Ende des zweiten Endbereichs abgeschrägt ist.

6. Bolzenverankerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ankerhülse (2, 102, 302) einen zentralen Bereich (7, 107, 307) zwischen dem ersten Endbereich (5, 105, 305) und dem zweiten Endbereich (6, 106, 306) aufweist, wobei die axialen Schlitze (13, 113, 313) so vorgesehen sind, dass sie stich bis nahe eines axialen Zentrums des zentralen Bereichs erstrecken.

7. Bolzenverankerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Endbereich (105) der Ankerhülse (102) an einem seiner Enden eine Gewindeöffnung (109) und eine Führungsöffnung (122) mit einem Durchmesser aufweist, der etwas größer als ein Hauptdurchmesser eines Innengewindes der Gewindebohrung ist, wobei der Stopfenbereich (106) des Bolzens (103) an einer Stelle nahe der Verbindung (119), wo der Einschnitt vorgesehen ist, einen Flansch (123) aufweist, der in der Führungsöffnung (122) gleitet und der in Radialrichtung verformbar ist, wenn er einer Druckkraft unterworfen wird, die radial zu ihm ausgerichtet ist und größer ist als ein vorbestimmter Wert.

8. Bolzenverankerungseinrichtung nach Anspruch 7, wobei der Flansch (123) des Bolzens (103) eine mit Außengewinde versehene, äußere Oberfläche (123a) aufweist, die mit der Gewindeöffnung (109) des ersten Endbereichs (105) der Ankerhülse (102) in Eingriff bringbar ist, und eine solche axiale Länge aufweist, die es gestattet, dass der Flansch radial verformt wird, wenn er der Druckkraft unterworfen wird.

9. Bolzenverankerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Ankerhülse (2, 102, 302) eine selbstzurückhaltende Einrichtung (8, 10, 12, 108, 110, 112, 308, 310, 312) aufweist, um sie in der Bohrung (1) zurückzuhalten vor dem Eintreiben des Stopfenbereichs (15, 115) des Bolzens (3, 103) in den zweiten Endbereich (6, 106, 306), um zu bewirken, dass sich der zweite Endbereich ausdehnt und in eine inneren Wandoberfläche der Bohrung einschneidet.

10. Bolzenverankerungseinrichtung nach Anspruch 9, wobei die selbstrückhaltende Einrichtung eine ringförmige Rippe (12, 112, 312) aufweist, die am zweiten Endbereich (6, 106, 306) ausgebildet ist, wobei die Rippe geringfügig größer im Durchmesser als die Bohrung (1) ist und mit den Schlitzen (13, 113, 313) zusammenwirkend ist, um sich federnd im Durchmesser zusammenzuziehen und sich fest gegen die inneren Wandoberfläche der Bohrung (1) zu drücken, wenn sie in der Bohrung aufgenommen ist.

11. Bolzenverankerungseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die selbstrückhaltende Einrichtung ferner eine schraubenförmige Rippe (10, 110) aufweist, die am zweiten Endbereich (6, 106) ausgebildet ist, wobei die schraubenförmige Rippe (10, 110) zum Einschneiden in die innere Wandoberfläche der Bohrung (1) gezwungen wird, um den zweiten Endbereich (6, 106) in der Bohrung zu sichern, wenn die Ankerhülse (2, 102) in der Bohrung aufgenommen ist.

12. Bolzenverankerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die selbstrückhaltende Einrichtung ferner eine Vielzahl von verdrehten Rippen (8, 108, 308) aufweist, die am ersten Endbereich (5, 105, 305) ausgebildet sind, wobei die verdrehten Rippen gezwungen sind in die innere Wandoberfläche der Bohrung (1) einzuschneiden, um den ersten Endbereich in der Bohrung zu sichern, wenn die Verankerungshülse (2, 102, 302) in der Bohrung aufgenommen ist.

13. Bolzenverankerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die selbstrückhaltende Einrichtung ferner ein axiales Ende (4a, 104a, 304a) des ersten Endbereichs (5, 105, 305) mit einem zylindrischen äußeren Oberflächenabschnitt (5b, 105b, 305b) und einem abgeschrägten äußeren Oberflächenabschnitt umfasstn, wobei der zylindrische äußere Oberflächenabschnitt geringfügig größer im Durchmesser ist als die Bohrung (1), und wobei der abgeschrägte, äußere Oberflächenabschnitt axial gesehen mehr einwärts als die zylindrische äußere Oberfläche (5b, 105b, 305b) angeordnet ist, wobei die zylindrische, äußere Oberfläche in Kontakt mit einem offenen Endbereich der inneren Wandoberfläche der Bohrung (1) gedrückt wird, um die Bohrung abdichtend zu schließen, wenn die Ankerhülse in der Bohrung aufgenommen ist.

14. Bolzenverankerungseinrichtung nach Anspruch 8, wobei die selbstrückhaltende Einrichtung ferner eine Vielzahl ringförmiger Rippen (310, 311) aufweist, die am zweiten Endbereich (306) ausgebildet sind, wobei der zweite Endbereich ein axiales Ende (304c) an der Seite aufweist, die dem ersten Endbereich (305) gegenüberliegt, wobei die ringförmigen Rippen so angeordnet sind, dass sie größer im Durchmesser werden je näher sie dem axialen Ende des zweiten Endbereichs (306) angeordnet sind.

15. Bolzenverankerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei jeder der Schlitze (13, 113, 313) einen Abschnitt mit größerer Breite und einen Abschnitt mit kleinerer Breite aufweist, wobei der Abschnitt mit kleinerer Breite axial gesehen mehr einwärts als der Abschnitt mit größerer Breite angeordnet ist.