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Die
Erfindung betrifft einen Anker zum Umgießen mit einer aushärtenden
Masse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Die
Erfindung ist auf einen Anker zur Verankerung in einer aushärtenden
Masse wie Beton, Mörtel
oder dgl. vorgesehen. Bekannt als Anker zu diesem Zweck sind Gewindestangen,
die in die aushärtende
Masse eingebracht werden und nach Aushärten der Masse verankert sind.
Die Gewindestange steht aus der aushärtenden Masse vor, so dass
an dem vorstehenden Ende der Gewindestange ein Gegenstand befestigt
werden kann. Im Falle von beispielsweise Beton als aushärtender
Masse kann der Beton selbst das Bauteil oder den Ankergrund bilden, an
bzw. in dem die Verankerung erfolgen soll. Zur Verankerung in beispielsweise
Mauerwerk, natürlichem
Gestein oder Fels als Ankergrund wird ein Bohrloch in den Ankergrund
gebohrt, der Anker in das Bohrloch eingebracht und das Bohrloch
mit der aushärtenden
Masse verfüllt.
Die aushärtende
Masse kann ein Mörtel,
auch ein Kunstharzmörtel
sein.
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Im
Falle einer Bohrloch-Erweiterung durch Rissbildung verringert sich
die Verankerungskraft, u.U. kann die Verankerungskraft auf einen
Bruchteil Ihres ursprünglichen
Wertes herabgesetzt werden, mit der Folge, dass die Verankerung
praktisch nicht mehr wirksam ist. Auch wenn beispielsweise im Falle von
Beton als aushärtender
Masse kein Bohrloch besteht, sondern die aushärtende Masse selbst den Ankergrund
bildet, kann eine Rissbildung die Verankerungskraft in gleicher
Weise herabsetzen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Anker zu schaffen,
dessen Verankerungskraft gegen Rissbildung möglichst unempfindlich ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Anker
weist mehrere seilartige Elemente zum Umgieße mit der aushärtenden
Masse auf, d.h. die seilartigen Elemente des erfindungsgemäßen Ankers
werden in der aushärtenden
Masse verankert. Die seilartigen Elemente können Seile sein, es kann sich
beispielsweise auch um Drähte, Ketten
oder dgl. handeln. Die seilartigen Elemente des erfindungsgemäßen Ankers
sollen in ihrer Querrichtung, also quer zu der Richtung, in der
sie auf Zug beansprucht werden, verformbar sein. Sie können in der
Querrichtung biegeschlaff sein wie Seile, elastisch verformbar wie
Drahtseile, Kunststoffe oder Glas-, Kohlenstoff- oder sonstige Fasern
und/oder plastisch verformbar wie Drähte. In ihrer Längsrichtung,
in der sie auf Zug beansprucht sind, weisen die seilartigen Elemente
eine hohe Zugfestigkeit und vorzugsweise eine niedrige Dehnung auf.
Vorstehendes ist unter seilartigen Elementen im Sinne der Erfindung
zu verstehen. Der erfindungsgemäße Anker weist
mindestens zwei, vorzugsweise allerdings eine höhere Anzahl seilartiger Elemente
auf.
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Zur
Verankerung werden die seilartigen Elemente des erfindungsgemäßen Ankers
mit der aushärtenden
Masse umgossen und verankern nach dem Aushärten der Masse den Anker in
der ausgehärteten
Masse. Der erfindungsgemäße Anker
ist mit seinen seilartigen Elementen mehrfach entsprechend der Anzahl
seiner seilartigen Elemente in der ausgehärteten Masse verankert. Dadurch
ergibt sich eine hohe Verankerungskraft. Teilt ein Riss die ausgehärtete Masse
in mehrere Teile, bleiben die seilartigen Elemente unverändert in
der ausgehärteten Masse
verankert. Es verringert sich allenfalls die Verankerungskraft der
seilartigen Elemente, die sich nahe am oder im Riss befinden. Befinden
sich beispielsweise zwei von zehn seilartigen Elementen im Riss,
weist der erfindungsgemäße Anker
nach einer Rissbildung immer noch 80% seiner Ankerkraft in der ungerissenen
Masse auf.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Ankerkraft unabhängig von
der Rissbreite ist, die Ankerkraft wird auch bei einem breiten Riss
aufrecht erhalten. Mit dem erfindungsgemäßen Anker ist deswegen eine
Verankerung auch bei einer Rissbreite möglich, bei der sog. nachspreizende
Dübel oder
Anker ihren Halt verlieren würden,
da ihr Nachspreizverhalten nicht ausreicht. Der erfindungsgemäße Anker ermöglicht deswegen
eine Verankerung in Ankergründen,
in denen eine Rissbildung mit großer Rissbreite zu besorgen
ist, er eignet sich beispielsweise zur Verankerung in Erdbebengebieten.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die seilartigen
Elemente Anker aufweisen, wobei ein seilartiges Element einen oder mehrere
Anker aufweisen kann. Die Anker sind Querschnittserweiterungen der
seilartigen Elemente, die Hintergriffflächen quer zur Zugrichtung schaffen,
um die seilartigen Elemente formschlüssig in der ausgehärteten Masse
zu verankern. Die Anker können
beispielsweise haken- oder schaufelförmig sein, sie können beispielsweise
auch als Gewinde oder als sich beispielsweise keil- oder pyramidenförmig oder konisch
erweiternde Spreizelemente ausgebildet sein. Diese Aufzählung ist
nicht abschließend.
Die Anker der seilartigen Elemente des erfindungsgemäßen Ankers
erhöhen
die Verankerungskraft der seilartigen Elemente in der ausgehärteten Masse.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Grundkörper vor, an dem die seilartigen
Elemente befestigt sind. Der Grundkörper fasst die seilartigen
Elemente zusammen und vereinfacht ihre Handhabung. Zudem ermöglicht er
eine einfache Befestigung eines Gegenstands am erfindungsgemäßen Anker
und leitet eine Befestigungskraft zentral in die seilartigen Elemente
ein.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Solltrennstelle vor, an der
der Grundkörper
in einer Längsrichtung
trennbar ist. Die Solltrennstelle kann beispielsweise eine Materialschwächung durch
in Längsrichtung
des Grundkörpers
verlaufende, einander gegenüberliegend
angeordnete Kerben, einen oder mehrere, tiefe Längsschlitze, eine Perforation oder
dgl. sein. Eine Rissbildung in der ausgehärteten Masse teilt den Grundkörper in
zwei oder auch mehr Teile, die Teile des Grundkörpers bleiben in der ausgehärteten Masse.
Es wird vermieden, dass der Grundkörper in einem durch die Rissbildung
gebildeten Teil der ausgehärteten
Masse verbleibt und seilartige Elemente aus einem anderen Teil der
ausgehärteten
Masse herausreißt.
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Weiterhin
sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Grundkörper eine
Kerbeinrichtung für
die aushärtende
Masse aufweist. Diese Kerbeinrichtung kann beispielsweise als Schneide
ausgeführt
sein, die vom Grundkörper
in Richtung der Anker ragt und hierdurch eine Solltrennstelle für die aushärtende Masse
und damit einen bestimmten Rissverlauf vorgibt.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Befestigungseinrichtung
zur Befestigung eines Gegenstands am Anker vor. Die Befestigungseinrichtung
kann beispielsweise ein Loch, eine Öse, ein Haken, eine Hinterschneidung
oder ein Gewinde sein.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Ankers
in Seitenansicht, teilweise axial geschnitten;
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2 den
Spreizanker aus 1 in perspektivischer Darstellung;
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3 eine
Stirnansicht des Spreizankers aus 1;
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4 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Ankers
in Seitenansicht, teilweise axial geschnitten;
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5 den
Anker aus 4 in perspektivischer Darstellung;
und
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6 eine
Stirnansicht des Ankers aus 4.
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Der
in 1-3 dargestellte, erfindungsgemäße Anker 1 weist
einen rohrförmigen
Grundkörper 2 mit
einem Innengewinde 3 auf. An einem Stirnende weist der
Grundkörper 2 einen
Quersteg 4 auf, an dem seilartige Elemente 5 befestigt
sind. Die seilartigen Elemente 5 sind im dargestellten
und beschriebenen Ausführungsbeispiel
Stahlseile, was allerdings nicht zwingend ist. Zur Befestigung am Grundkörper 2 sind
die seilartigen Elemente 5 um den Steg 4 geschlungen.
An ihren Enden weisen die seilartigen Elemente 5 Anker 6 auf,
die beispielsweise aufgepresst oder angelötet sind. Die Anker 6 haben
verschiedene Formen, es gibt kugel-, T-, kegel- und pyramidenförmige Anker 6.
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Die
seilartigen Elemente 5 sind mit Ringen 7 zu einem
Bündel
zusammengefasst, wobei die Ringe 7 Fäden, Gummis, Drähte oder
sonstiges sein können.
Die Ringe 7 dienen insbesondere der Handhabung des Ankers 1 und
können
bei der Verankerung oder in verankertem Zustand reißen. Auch
können die
Ringe 7 vor der Verankerung entfernt werden, falls dies
gewünscht
ist, um beispielsweise die seilartigen Elemente 5 aufzufächern.
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In
den Grundkörper 2 ist
ein Gewindebolzen 8 eingeschraubt, dessen aus dem Grundkörper 2 vorstehender
Abschnitt eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen eines nicht
dargestellten Gegenstands am Anker 1 bildet. Zur Befestigung
eines solchen Gegenstands kann beispielsweise auch eine Schraube
in den Grundkörper 2 eingedreht
werden. Der Gewindebolzen 8 kann als Teil des Grundkörpers 2 des
Ankers 1 oder auch als separates Teil aufgefasst werden.
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Zur
Verankerung in einer aushärtenden
Masse wird der Anker 1 mit seinen seilartigen Elementen 5 in
die aushärtende
Masse eingebracht. Vorzugsweise befindet sich auch der Grundkörper 2 über einen
Teil seiner Länge
in der aushärtenden
Masse. Nach dem Aushärten
ist der Anker 1 mit seinen seilartigen Elementen 5 in
der ausgehärteten
Masse verankert. Die Anker 6 an den seilartigen Elementen 5 bewirken
eine formschlüssige
Verankerung zusätzlich
zu einer stoff- und ggf. formschlüssigen Verankerung der seilartigen
Elemente 5 in der ausgehärteten Masse. Die aushärtende Masse
kann beispielsweise Beton oder ein in einem Bohrloch eingefüllter Mörtel sein.
Reißt
die ausgehärtete
Masse in zwei oder auch mehr Teile, bleiben die seilartigen Elemente 5 und ihre
Anker 6 in den Teilen der ausgehärteten Masse verankert, da
sie seitlich gegeneinander beweglich und insbesondere ihr Abstand
voneinander vergrößerbar ist.
Zum Einbringen des Ankers 1 in ein Bohrloch kann es sinnvoll
sein, die Ringe 7 um die seilartigen Elemente 5 zu
belassen, um die seilartigen Elemente 5 als Bündel in
das Bohrloch einführen
zu können.
Bei einer Verankerung in beispielsweise Beton kann es sinnvoll sein,
die Ringe 7 vor der Verankerung zu entfernen und die seilartigen
Elemente 5 aufzufächern,
damit sie sich in einem größeren Volumen der
aushärtenden
Masse verteilen und eine Verankerungskraft großräumig verteilt in die ausgehärtete Masse
einleiten.
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Bei
der nachfolgenden Erläuterung
des in 4-6 dargestellten, erfindungsgemäßen Ankers 1 werden
für mit 1-3 übereinstimmende
Bauteile gleiche Bezugszahlen verwendet. Der in 4-6 dargestellte,
erfindungsgemäße Anker 1 weist
einen Grundkörper 2 auf,
der als an einem Stirnende durch eine Stirnwand 9 geschlossene
Hülse mit
einem Außengewinde 10 ausgebildet
ist. Die seilartigen Elemente 5 sind durch Löcher in
der Stirnwand 9 des Grundkörpers 2 durchgeführt und
durch aufgepresste Presshülsen 11 im
Grundkörper 2 befestigt.
An ihren dem Grundkörper 2 fernen
Enden weisen die seilartigen Elemente 5 Anker 6 auf
und die seilartigen Elemente 5 sind mit Ringen 7 zu
Bündeln zusammengefasst.
Beides ist zu 1-3 erläutert worden,
auf deren Erläuterung
zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen wird. Die Verankerung
des in 4-6 dargestellten Ankers 1 erfolgt
in gleicher Weise wie zu
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1–3 erläutert, auch
insoweit wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Erläuterungen
von 1–3 verwiesen.
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Der
in 4–6 dargestellte
Anker 1 weist eine Solltrennstelle 12 auf. Die
Solltrennstelle 12 wird von einer Kerbe gebildet, die in
einer Mittellängsebene
des Grundkörpers 2 entlang
dessen Umfangswänden
verläuft
und die Stirnwand 9 quer durchsetzt. Es können mehr
als die eine, dargestellte Solltrennstelle 12 vorgesehen
sein, beispielsweise Solltrennstellen in einander kreuzenden Längsmittelebenen
des Grundkörpers 2,
so dass der Grundkörper 2 in
mehr als zwei Teile trennbar ist. Durchsetzt nach der Verankerung
des Ankers 1 ein Riss die ausgehärtete Masse in bzw. mit der
der Anker 1 verankert ist, kann sich der Grundkörper 2 des
Ankers 1 an der Solltrennstelle 12 in zwei Hälften teilen,
die in den durch den Riss gebildeten Teilen der ausgehärteten Masse
verbleiben. Der Anker 1 vollzieht durch die Solltrennstelle 12 die
Rissbildung in der ausgehärteten
Masse mit und wird nicht aus der ausgehärteten Masse herausgerissen.
Für den
Fall, dass die ausgehärtete
Masse in mehr als zwei Teile getrennt wird, können wie vorstehend erläutert, jedoch
nicht dargestellt, mehr als eine Solltrennstelle 12 vorgesehen sein.