-
Die
Erfindung betrifft einen Spreizanker mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.
-
Spreizanker
sind an sich bekannt. Sie weisen einen Ankerbolzen und eine Spreizhülse
auf, die auf dem Ankerbolzen angeordnet ist. Der Ankerbolzen weist
einen – üblicherweise, allerdings nicht zwingend – konischen
Spreizkörper auf. Durch Einziehen des Spreizkörpers
in die Spreizhülse oder umgekehrt durch Aufschieben der
Spreizhülse auf den Spreizkörper wird die Spreizhülse
aufgeweitet und verankert den Spreizanker in einem Bohrloch. Die Form
des Spreizkörpers ist durch seine Funktion, die Spreizhülse
aufzuspreizen, bestimmt. Als Beispiel für einen solchen
Spreizanker wird auf die
DE 10 2004 053 255 A1 verwiesen.
-
Toleranzen
der Bohrlochdurchmesser erfordern ein unterschiedlich weites Aufschieben
der Spreizhülse auf den Spreizkörper oder Einziehen
des Spreizkörpers in die Spreizhülse, um die Spreizhülse so
weit aufzuspreizen, dass der Spreizanker verankert ist. Toleranzen
der Bohrlochdurchmesser resultieren aus einer Abnutzung des Bohrers,
dessen Durchmesserunterschied zwischen neu und abgenutzt bis zu
0,4 mm betragen kann. Ein weiterer Einflussfaktor auf den Bohrlochdurchmesser
ist die Art und Festigkeit des Ankergrunds. Tendenziell ist der Bohrlochdurchmesser
in einem Ankergrund geringer Festigkeit größer
als in einem Ankergrund hoher Festigkeit. Ein Nachteil bekannter
Spreizanker ist ihre Abhängigkeit vom Bohrlochdurchmesser
und von der Festigkeit des Ankergrunds: wird der Spreizanker auf einen
großen Bohrlochdurchmesser an der oberen Grenze der Toleranz
ausgelegt, lässt er sich in ein Bohrloch mit kleinem Durchmesser
in hochfestem Beton nur schwer einschlagen. Wird der Spreizanker umgekehrt
für einen Bohrlochdurchmesser an der unteren Toleranzgrenze
ausgelegt, hat die nicht aufgespreizte Spreizhülse nur
geringen axialen Halt in einem Bohrloch mit großem Durchmesser
in niederfestem Beton. Der axiale Halt der Spreizhülse
im Bohrloch reicht möglicherweise nicht aus, um den Spreizkörper
in die Spreizhülse einzuziehen.
-
Aufgabe
der Erfindung ist, einen Spreizanker vorzuschlagen, dessen Abhängigkeit
beim Aufspreizen vom Bohrlochdurchmesser und von der Festigkeit
des Ankergrunds verringert ist.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Der Ankerbolzen des erfindungsgemäßen
Spreizankers weist ein Widerlager auf, an dem sich die Spreizhülse
axial abstützt. Das Widerlager kann beispielsweise eine
umlaufende Ringstufe sein, an der sich ein Durchmesser oder Quermesser
des Ankerbolzens in Richtung des Spreizkörpers verringert.
Der Spreizkörper des Ankerbolzens des erfindungsgemäßen
Spreizankers weist einen festen, d. h. konstanten und unveränderlichen
Abstand vom Widerlager auf, insbesondere sind das Widerlager und/oder
der Spreizkörper einstückige Bestandteile des
Ankerbolzens. Der Spreizkörper kann unmittelbar an das
Widerlager anschließen, der Abstand des Spreizkörpers
vom Widerlager also null sein. Insbesondere besteht ein Abstand
zwischen dem Spreizkörper und dem Widerlager beispielsweise
in Form eines zylindrischen Abschnitts des Ankerbolzens.
-
Die
Spreizhülse ist axial stauchbar. Die axiale Stauchbarkeit
kann bei Ausgestaltungen der Erfindung durch in Umfangsrichtung
verteilt angeordnete und teilweise axial gestaffelte Ausstanzungen
der Spreizhülse bewirkt sein. Die Ausstanzungen lassen Stege
stehen, die zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung und/oder
schräg zu einer Längsrichtung des Spreizankers
verlaufen und durch Verformung die axiale Stauchbarkeit der Spreizhülse
ermöglichen. In einem Ausgangszustand ist die Spreizhülse
des erfindungsgemäßen Spreizankers ein Stück
weit auf den Spreizkörper des Ankerbolzens aufgeschoben,
wenn sie am Widerlager des Ankerbolzens anliegt, das die Spreizhülse
axial abstützt. Mit „Ausgangszustand" ist der
(vorgesehene) Zustand der Spreizhülse vor bzw. beim Einbringen
des Spreizankers in das Bohrloch gemeint, also der gebrauchsfertige
Zustand des Spreizankers. Durch den konstanten und unveränderlichen
Abstand des Spreizkörpers vom Widerlager ist vorgegeben,
wie weit die Spreizhülse im Ausgangszustand auf den Spreizkörper
aufgeschoben ist.
-
Wird
der erfindungsgemäße Spreizanker in ein Bohrloch
mit kleinem Bohrlochdurchmesser in einem hochfesten Ankergrund eingebracht,
wird beim Einbringen die Spreizhülse axial gestaucht, also
axial verkürzt. Dabei schiebt sich die Spreizhülse
vollständig oder teilweise vom Spreizkörper herunter,
wobei sich ihr Durchmesser bzw. Umfang verkleinert bzw. vom Bohrloch
verkleinert wird. Die zum Einbringen des Spreizankers erforderliche
Kraft ist verringert. Außerdem ist eine Verschiebung des
Ankerbolzens in der Spreizhülse zum Aufspreizen der Spreizhülse kurz,
weil die Spreizhülse nach innen in Anlage auf den Spreizkörper
gedrückt ist und zugleich am Bohrloch anliegt.
-
Wird
umgekehrt der erfindungsgemäße Spreizanker in
ein Bohrloch mit großem Bohrlochdurchmesser in einem niederfesten
Ankergrund eingebracht, liegt die bereits in ihrem Ausgangszustand ein
Stück weit auf den Spreizkörper aufgeschobene Spreizhülse
mit einer zum Aufspreizen ausreichenden Kraft an einer Bohrlochwandung
an. Weil die Spreizhülse zugleich am Widerlager des Ankerbolzens
anliegt, verschiebt sie sich beim Einbringen in das Bohrloch nicht
vom Spreizkörper herunter. Die Verschiebung des Ankerbolzens
in der Spreizhülse zum Aufspreizen der Spreizhülse
ist kurz. Außer der kurzen Verschiebung des Ankerbolzens
zum Aufspreizen der Spreizhülse als solches hat die kurze Verschiebung
den Vorteil eines kurzen Überstands des Ankerbolzens über
eine auf ihn geschraubte Mutter außerhalb des Bohrlochs.
-
Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spreizhülse
im Ausgangszustand dadurch aufgespreizt ist, dass sie ein Stück
weit auf den Spreizkörper aufgeschoben ist. Die Spreizhülse weist
damit bereits im Ausgangszustand eine Aufspreizung auf. Ist der
Bohrlochdurchmesser klein, wird die Spreizhülse durch axiales
Stauchen beim Einbringen in das Bohrloch so weit vom Spreizkörper herunter
geschoben und zusammengedrückt, dass sie in das Bohrloch
einbringbar ist.
-
Zum
Stauchen ist eine plastische Verformung der Spreizhülse
möglich. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine elastisch
oder elastisch-plastisch stauchbare Spreizhülse vor. Dies
hat den Vorteil, dass ein Nachspreizen der Spreizhülse
in Folge einer rissbedingten Bohrlochaufweitung durch die Federkraft
des elastischen Bereichs begünstigt wird. Die Spreizhülse
kann hierzu auch zweistückig ausgeführt werden,
d. h. beispielsweise aus einem herkömmlichen Hülsenteil
und einem separaten Federelement bestehen. Als Federelement kann
eine Schraubenfeder dienen. Auch im Falle eines reinen plastisch-wirkenden
Stauchbereichs kann hierfür ein separates Element, bspw.
aus Kunststoff, dienen.
-
Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spreizhülse
im Ausgangszustand axial zwischen dem Widerlager und dem Spreizkörper
vorgespannt ist. Die Spreizhülse ist dadurch spielfrei
auf dem Ankerbolzen gehalten. Die axiale Vorspannung der Spreizhülse
wird erhöht, wenn die Spreizhülse zur Verkleinerung
ihres Durchmessers oder Umfangs durch axiales Stauchen teilweise
oder vollständig vom Spreizkörper herunter geschoben
wird. Die Vorspannung der Spreizhülse zwischen dem Widerlager und
dem Spreizkörper des Ankerbolzens bewirkt eine kurze Verschiebung
des Ankerbolzens in der Spreizhülse zum Aufspreizen der
Spreizhülse.
-
Vorzugsweise
besteht die Spreizhülse aus Metall, insbesondere ist sie
ein Blechteil. Zur axialen Stauchbarkeit sieht eine Ausgestaltung
der Erfindung Ausnehmungen aus der Spreizhülse vor, die
Stege oder dgl. stehen lassen, welche durch ihre Form und Richtung
die axiale Stauchbarkeit der Spreizhülse ermöglichen.
-
Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spreizhülse
Federarme aufweist, durch die sie elastisch axial stauchbar ist.
Die Federarme können wie geschildert durch Ausnehmungen
gebildet, sie können auch gebogen sein. Durch die Elastizität schiebt
sich die Spreizhülse von selbst so weit auf den Spreizkörper,
dass sie am Spreizkörper anliegt, sie ist dabei zwischen
dem Widerlager und dem Spreizkörper axial vorgespannt.
-
Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spreizhülse
nach außen überstehende Ausformungen aufweist,
mit denen sie beim Einbringen des Spreizankers in ein Bohrloch an
einer Bohrlochwandung anliegt. Die Spreizhülse weist dadurch
axialen Halt im Bohrloch auf, der zum Einziehen des Spreizkörpers
in die Spreizhülse und zum Aufspreizen der Spreizhülse
erforderlich ist. Die Ausformungen können Sicken, sägezahnförmige
oder beispielsweise widerhakenartige Laschen sein. Die Aufzählung
ist nicht abschließend.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
-
1 ein
erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Spreizankers in perspektivischer Darstellung;
-
2 ein
zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Spreizankers in perspektivischer Darstellung; und
-
3 den
Spreizanker aus 2 in einer um 180° um
seine Längsachse gedrehten Darstellung.
-
Der
in 1 dargestellte, erfindungsgemäße Spreizanker 1 weist
einen Ankerbolzen 2 und eine Spreizhülse 3 auf.
Der Ankerbolzen 2 weist einen Schaft 4 mit einem
Gewinde 5 auf, das sich über einen Teil einer
Länge des Schafts 4 erstreckt. Mit einer Ringstufe 6 verjüngt
sich der Schaft 4 auf einen kleineren Durchmesser mit einem
zylindrischen Abschnitt 14, an den sich ein konischer Spreizkörper 7 anschließt,
der einstückiger Bestandteil des Ankerbolzens 2 ist
und sich von der Ringstufe 6 weg aufweitet. Die Ringstufe 6 bildet
ein Widerlager 6 und wird nachfolgend als solches bezeichnet
werden. Die Spreizhülse 3 stützt sich
axial am Widerlager 6 ab. Im Ausführungsbeispiel
besteht der Ankerbolzen 2 aus Stahl.
-
Die
Spreizhülse 3 ist zwischen dem Widerlager 6 und
dem Spreizkörper 7 auf dem Ankerbolzen 2 angeordnet,
sie erstreckt sich ein Stück weit auf den Spreizkörper 7,
wenn sie am Widerlager 6 anliegt. Die Spreizhülse 3 ist
durch Stanzen und rohrförmiges Biegen aus Blech hergestellt
und weist einen axial durchgehenden Längsschlitz 8 auf.
Die Spreizhülse 3 liegt im dargestellten Ausgangszustand
axial vorgespannt, d. h. ohne Spiel, am Widerlager 6 und auf
dem Spreizkörper 7 an.
-
Durch
Ausstanzungen weist die Spreizhülse 3 sichelförmige
Ausnehmungen 9 auf, die in Umfangsrichtung verteilt und
axial versetzt zueinander angeordnet sind. In Umfangsrichtung überdecken sich
die axial versetzten Ausnehmungen 9 jeweils um die Hälfte
ihrer Erstreckung in Umfangsrichtung, jeweils die konkaven Seiten
der sichelförmigen Ausnehmungen 9 sind einander
zugewandt. Durch die sichelförmigen Ausnehmungen 9 sind
Stege 10 gebildet, die sich in Umfangsrichtung oder bogenförmig schräg
zur Umfangsrichtung erstrecken. Durch die Ausnehmungen 9 und
die Stege 10 ist die Spreizhülse 3 axial
stauchbar, d. h. ihre axiale Länge ist verkürzbar.
-
Die
Spreizhülse 3 weist Sicken 11 auf, die nach
außen überstehende Ausformungen bilden. Zur Verankerung
in einem Bohrloch in einem nicht dargestellten Ankergrund wird der
Spreizanker 1 mit dem Spreizkörper 7 voraus
in das Bohrloch eingebracht, beispielsweise mit Hammerschlägen
eingeschlagen. Dabei liegt die Spreizhülse 3 am
Widerlager 6 des Ankerbolzens 2 an. Ist das Bohrloch
eng, weist also einen kleinen Bohrlochdurchmesser auf, und ist der Ankergrund
hart, beispielsweise hochfester Beton, wird die Spreizhülse 3 beim
Einbringen in das Bohrloch im Bereich der Ausnehmungen 9 axial
gestaucht. Dabei bewegt sich ihr vorderer, d. h. auf den Spreizkörper 7 aufgeschobener
Bereich nach hinten, d. h. in Richtung des Widerlagers 6.
Der vordere Bereich der Spreizhülse 3 gelangt
dabei in einen Bereich kleineren Durchmessers des Spreizkörpers 7 bzw.
auf den zylindrischen Abschnitt 14 des Ankerbolzens 2 zwischen
dessen Widerlager 6 und dem Spreizkörper 7.
Dadurch lässt sich die Spreizhülse 3 auf
einen kleineren Durchmesser zusammendrücken und der Spreizanker 1 lässt
sich mit vergleichsweise niedriger Kraft in das Bohrloch einbringen.
-
Zum
Aufspreizen wird beispielsweise durch Aufschrauben einer nicht dargestellten
Mutter auf das Gewinde 5 des Schafts 4 eine Zugkraft
auf den Ankerbolzen 2 ausgeübt, die den Spreizkörper 7 in die
Spreizhülse 3 einzieht, die Spreizhülse 3 aufspreizt
und den Spreizanker 1 im Bohrloch im Ankergrund verankert.
Da die Spreizhülse 3 spielfrei und axial vorgespannt
zwischen dem Widerlager 6 und dem Spreizkörper 7 einliegt,
ist der Verschiebeweg des Ankerbolzens 2 gegenüber
der Spreizhülse 3 zum Aufspreizen der Spreizhülse 3 kurz.
Außer dem kurzen Verschiebeweg zum Aufspreizen der Spreizhülse 3 hat
der kurze Verschiebeweg den Vorteil, dass ein hinteres, d. h. dem
Spreizkörper 7 fernes Ende des Ankerbolzens 2 nur
wenig aus der nicht dargestellten, auf das Gewinde 5 aufgeschraubten Mutter
vorsteht.
-
Wird
der Spreizanker 1 in ein Bohrloch mit größerem
Bohrlochdurchmesser in einem weicheren Ankergrund, beispielsweise
niederfestem Beton, eingebracht, wird die Spreizhülse 3 nicht
gestaucht. Das Aufspreizen der Spreizhülse 3 erfolgt
wie bereits geschildert beispielsweise durch Aufschrauben einer nicht
dargestellten Mutter auf das Gewinde 5 des Ankerbolzens 2,
wodurch der Spreizkörper 7 in die Spreizhülse 3 eingezogen
wird und die Spreizhülse 3 aufspreizt. Da die
Spreizhülse 3 im Ausgangszustand in axialer Richtung
spielfrei am Widerlager 6 und auf dem Spreizkörper 7 anliegt,
beginnt ihre Aufspreizung sofort mit der Verschiebung des Ankerbolzens 2 durch
Aufschrauben der nicht dargestellten Mutter. Der Verschiebeweg des
Ankerbolzens 2 zum Aufspreizen der Spreizhülse 3 ist
demzufolge trotz eines großen Bohrlochdurchmessers kurz.
Die zum Aufspreizen der Spreizhülse 3 erforderliche
Verschiebung des Ankerbolzens 2 weist allenfalls eine geringe
Abhängigkeit vom Bohrlochdurchmesser auf, weil wie beschrieben
die Spreizhülse 3 axial spielfrei zwischen dem
Widerlager 6 und dem Spreizkörper 7 angeordnet
ist und von Anfang an auf dem Spreizkörper 7 aufliegt.
Es geht kein Verschiebeweg verloren, um die Spreizhülse 3 in
Anlage auf dem Spreizkörper 7 zu bringen.
-
Selbstverständlich
muss ein großer Bohrlochdurchmesser so klein sein, dass
die Spreizhülse 3 zumindest mit den Sicken 11 an
einer Bohrlochwand anliegt. Die die nach außen überstehenden Ausformungen
bildenden Sicken 11 verbessern einen axialen Halt der Spreizhülse 3 in
einem Bohrloch mit großem Bohrlochdurchmesser in einem
Ankergrund niedriger Festigkeit.
-
Der
Ankerbolzen 2 des in 2 und 3 dargestellten,
erfindungsgemäßen Spreizankers 1 ist gleich
wie der Ankerbolzen 2 aus 1 ausgebildet. Zu
ihrer axialen Stauchbarkeit weist die Spreizhülse 3 in 2 und 3 zwei
Federarme 12 an ihrem hinteren, dem Widerlager 6 zugewandten
Rand auf. Die Federarme 12 erstrecken sich über
jeweils etwas weniger als 180° in Umfangsrichtung, ihre
konvexe Seite ist dem Widerlager 6 zugewandt und sie liegen in
einem mittleren Bereich unter Vorspannung am Widerlager 6 an.
Die Federarme 12 gehen an einer dem durchgehenden Längsschlitz 8 (2)
gegenüberliegenden Seite einstückig aus dem hinteren,
dem Widerlager 6 zugewandten Rand der Spreizhülse 3 hervor
und erstrecken sich von dort wie bereits beschrieben bogenförmig
um etwas weniger als 180° in Umfangsrichtung. Freie Enden
der Federarme 12 liegen am hinteren Rand der Spreizhülse 3 an.
Durch die Federarme 12 ist die Spreizhülse 3 in
axialer Richtung elastisch stauchbar, sie ist mit elastischer Vorspannung
in axialer Richtung zwischen dem Widerlager 6 und dem Spreizkörper 7 auf
dem Ankerbolzen 2 angeordnet. Die Federarme 12 können
zusätzlich zu den Ausnehmungen 9 oder, wie dargestellt,
anstelle der Ausnehmungen 9, vorgesehen sein, damit die
Spreizhülse 3 axial stauchbar ist. Wie in 1 ist in 2 und 3 die
Spreizhülse 3 ein Stück weit auf den
Spreizkörper 7 aufgeschoben und liegt zugleich
mit elastischer Vorspannung am Widerlager 6 an. Beim Einbringen
in ein enges Bohrloch in einem Ankergrund hoher Festigkeit wird
die Spreizhülse 3 durch elastische Verformung
ihrer Federarme 12 axial gestaucht und dabei so weit vom
Spreizkörper 7 herunter geschoben, dass sich ihr
Außendurchmesser auf den Bohrlochdurchmesser verringern
lässt und die Spreizhülse 3 in das Bohrloch
eingebracht werden kann. Bei einem großen Bohrlochdurchmesser
wird die Spreizhülse 3 nicht oder weniger axial gestaucht
und liegt, wie bei einem kleinen Bohrlochdurchmesser, von Anfang
an auf dem Spreizkörper 7 auf. Es geht somit kein
Verschiebeweg des Ankerbolzens 2 gegenüber der
Spreizhülse 3 zum Aufspreizen verloren. Am vorderen,
auf dem Spreizkörper 7 befindlichen Ende weist
die Spreizhülse 3 dem durchgehenden Längsschlitz 8 gegenüber
einen kurzen, also nicht durchgehenden, Schlitz 13 auf,
der das Aufspreizen erleichtert. Im Falle einer durch einen Riss
im Befestigungsgrund bedingten Bohrlochaufweitung hilft die noch
vorhandene Vorspannung dabei, die Spreizhülse 3 nachzuspreizen.
-
- 1
- Spreizanker
- 2
- Ankerbolzen
- 3
- Spreizhülse
- 4
- Schaft
- 5
- Gewinde
- 6
- Widerlager
- 7
- Spreizkörper
- 8
- Längsschlitz
- 9
- Ausnehmung
- 10
- Steg
- 11
- Sicke
- 12
- Federarm
- 13
- Schlitz
- 14
- zylindrischer
Abschnitt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102004053255
A1 [0002]