DE102009044342A1 - Mounting bushing for mounting anchor rod into borehole in wall, has retaining element curved such that partial section of retaining element is oriented to axis of bushing, where partial section is designed as attachment-side front end - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Montagehülse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a mounting sleeve having the features of the preamble of
Eine derartige Montagehülse wird beispielsweise für die Montage einer Ankerstange mittels einer Verbundmasse in einem Bohrloch verwendet. Ein Bohrloch, in dem eine Ankerstange verankert werden soll, ist in einem Verankerungsgrund eingebracht, beispielsweise in einer Wand aus Beton, wobei der lichte Durchmesser des Bohrlochs größer ist als der Außendurchmesser der im Bohrloch zu befestigenden Ankerstange. Idealerweise ist die Ankerstange mittig im Bohrloch angeordnet, so dass zwischen der Bohrlochwand und der Ankerstange ein Ringspalt besteht, der durch eine Verbundmasse ausgefüllt wird. Die Verbundmasse kann vor, mit oder nach der Ankerstange in das Bohrloch eingebracht werden. Die Verbundmasse ist zunächst welch und härtet im Bohrloch aus, wodurch sich ein Verbund zwischen Verbundanker und der Bohrlochwand und somit mit dem Verankerungsgrund ergibt. Als Verbundmasse werden beispielsweise Vinylestermörtel oder Epoxidharzmörtel verwendet. Die Ankerstange ist beispielsweise als Gewindestange ausgeführt. Es sind aber auch spezielle Ankerstangen mit konischen Aufweitungen, Rändelungen und ähnlichem erhältlich.Such a mounting sleeve is used, for example, for mounting an anchor rod by means of a composite in a wellbore. A borehole in which an anchor rod is to be anchored is placed in an anchoring ground, for example in a wall of concrete, the clear diameter of the borehole being larger than the outside diameter of the anchor rod to be fixed in the borehole. Ideally, the anchor rod is arranged centrally in the borehole, so that there is an annular gap between the borehole wall and the anchor rod, which is filled by a composite mass. The composite mass can be introduced into the borehole before, with or after the anchor rod. The composite material is initially what and hardens in the borehole, resulting in a bond between the composite anchor and the borehole wall and thus with the anchoring ground. As composite material, for example, vinyl ester mortar or epoxy resin mortar are used. The anchor rod is designed for example as a threaded rod. But there are also special anchor rods with conical widenings, knurls and the like available.
Aus der Patentschrift
Eine ähnliche Montagehülse ist aus der Gebrauchsmusterschrift
Darüber hinaus sind Montagehülsen bekannt, an die sich in Einbringrichtung eine gelochte Hülse anschließt, weshalb derartige Montagehülsen auch als Siebhülsen bezeichnet werden. Die gelochte Hülse hat die Aufgabe, die Verbundmasse in Hochlochziegeln und dergleichen optimal zu verteilen. Die Erfindung schließt derartige Montagehülsen ein.In addition, mounting sleeves are known, followed by a perforated sleeve in the direction of insertion, which is why such mounting sleeves are also referred to as screen sleeves. The perforated sleeve has the task of optimally distributing the composite mass in perforated bricks and the like. The invention includes such mounting sleeves.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Montagehülsen ist, dass diese Montagehülsen relativ leicht mitsamt der Ankerstange aus dem Bohrloch herausgezogen werden können, auch wenn Reibelemente an dem hülsenförmigen Grundkörper angebracht sind. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Durchmesser des Bohrlochs im oberen Toleranzbereich liegt, also relativ groß ist, und daher die Reibung zwischen dem Grundkörper und der Bohrlochwand relativ gering ist. Wird eine Ankerstange mittels einer Montagehülse in ein in einer Decke gebohrtes Bohrloch über Kopf eingebracht, so kann schon das Eigengewicht der Ankerstange dazu führen, dass die Montagehülse mitsamt der Ankerstange aus dem Bohrloch heraus rutscht.A disadvantage of the known from the prior art mounting sleeves that these mounting sleeves can be pulled out relatively easily together with the anchor rod from the borehole, even if friction elements are attached to the sleeve-shaped body. This is particularly the case when the diameter of the borehole is in the upper tolerance range, that is relatively large, and therefore the friction between the base body and the borehole wall is relatively low. If an anchor rod introduced by means of a mounting sleeve in a drilled in a ceiling hole over head, then even the weight of the anchor rod can cause the mounting sleeve slips together with the anchor rod out of the hole.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Montagehülse zu schaffen, die eine Ankerstange im Bohrloch besser hält und ein Herausrutschen der Ankerstange aus dem Bohrloch sicher verhindert.The object of the invention is therefore to provide a mounting sleeve that holds an anchor rod in the well better and reliably prevents slipping out of the anchor rod from the well.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Montagehülse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a mounting sleeve with the features of
Die erfindungsgemäße Montagehülse für die Montage einer Ankerstange mittels einer Verbundmasse in einem Bohrloch umfasst einen hülsenförmigen Grundkörper und mindestens ein Halteelement. Das Halteelement ist am Grundkörper angeordnet. Das Halteelement erstreckt sich in Richtung der Längsachse der Montagehülse, wobei die Längsachse der Montagehülse parallel zur Einbringrichtung der Montagehülse in das Bohrloch verläuft. Der hülsenförmige Grundkörper weist eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme der Ankerstange auf. Typischerweise ist der hülsenförmige Grundkörper als Hohlzylinder mit kreisförmiger, in Richtung der Längsachse verlaufender Bohrung ausgebildet. Die Querschnittgeometrie des Grundkörpers ist aber nicht auf eine kreisringförmige Form beschränkt. Kennzeichnend für die erfindungsgemäße Montagehülse ist, dass das Halteelement in sich gebogen ist. Mit „gebogen” ist nicht gemeint, dass das Halteelement bei der Herstellung tatsächlich gebogen wird. Dies kann sein, muss aber nicht sein. Vielmehr ist mit „gebogen” die geometrische Ausgestaltung des Halteelements gemeint. Mit „in sich” ist gemeint, dass das Halteelement eine Biegestelle aufweist, die am Halteelement angeordnet ist. Das Halteelement weist beispielsweise eine lokale Biegestelle in Form einer Abwinklung an einer Unstetigkeitsstelle auf oder das Halteelement ist über einen größeren Bereich oder über seine ganze Länge kontinuierlich gekrümmt. Es ist auch möglich, dass das Halteelement nur lokal, beispielsweise auf der der Gewindestange zugewandten Seite des Halteelements, gebogen ist, so dass eine lokale Wölbung, beispielsweise in Form einer Rundung, entsteht. Die Erfindung umfasst auch eine lokale Unstetigkeitsstelle in Form eines normal zum Halteelement abstehenden Stegs. Erfindungsgemäß ist das Halteelement derart in sich gebogen, dass ein Teilabschnitt des Halteelements zur Längsachse der Montagehülse hin orientiert ist. Das bedeutet, dass durch die Biegung dieser Teilabschnitt des Halteelements näher an der Längsachse der Montagehülse ist als das einbringseitig hintere Ende des Halteelements. Die Differenz im Abstand des einbringseitig hinteren Endes und des einbringseitig vorderen Endes des Halteelements von der Längsachse der Montagehülse wird als Versatzmaß bezeichnet.The mounting sleeve according to the invention for mounting an anchor rod by means of a composite mass in a borehole comprises a sleeve-shaped base body and at least one retaining element. The holding element is arranged on the base body. The retaining element extends in the direction of the longitudinal axis of the mounting sleeve, wherein the longitudinal axis of the mounting sleeve extends parallel to the direction of insertion of the mounting sleeve into the borehole. The sleeve-shaped base body has a receiving opening for receiving the anchor rod. Typically, the sleeve-shaped base body is designed as a hollow cylinder with a circular bore extending in the direction of the longitudinal axis. The cross-sectional geometry of the base body is not limited to an annular shape. Characteristic of the mounting sleeve according to the invention is that the holding element is bent in itself. By "bent" is not meant that the support member is actually bent during manufacture. This can be, but does not have to be. Rather, the term "bent" means the geometric configuration of the retaining element. By "in itself" is meant that the holding element has a bending point which is arranged on the holding element. The holding element has, for example, a local bending point in the form of a bend at a point of discontinuity, or the holding element is continuously curved over a larger area or over its entire length. It is also possible for the retaining element to be bent only locally, for example on the side of the retaining element facing the threaded rod, so that a local curvature, for example in the form of a curve, is formed. The invention also includes a local point of discontinuity in the form of a web projecting normal to the retaining element. According to the invention, the retaining element is bent in such a way that a partial section of the retaining element is oriented towards the longitudinal axis of the mounting sleeve. This means that, as a result of the bending, this part section of the retaining element is closer to the longitudinal axis of the mounting sleeve than the rear end of the retaining element which is on the insertion side. The difference in the distance of the insertion side rear end and the insertion side front end of the holding member from the longitudinal axis of the mounting sleeve is referred to as offset.
Wird in eine derart gestaltete Montagehülse, die am Bohrlochmund eines Bohrlochs angeordnet ist, eine Ankerstange eingesteckt, so hat die Biegung des Halteelements folgende Wirkung: Eine auf die Ankerstange entgegen der Einbringrichtung wirkende Zugkraft bewirkt, dass das Halteelement weiter in sich gebogen, also tatsächlich verformt wird. Die auf die Ankerstange wirkende Zugkraft wird in das Halteelement über den Teilabschnitt als Druck- und Querkraft eingetragen. Da erfindungsgemäß der Teilabschnitt des Halteelements näher an der Längsachse liegt als das einbringseitig hintere Ende, entsteht hierdurch am Halteelement ein Versatzmoment, das eine weitere, durch das Versatzmoment bedingte Verformung des Halteelements verursacht. Das Halteelement wird als gekrümmter und unter einer Druckkraft stehender und durch ein Moment belasteter Biegebalken verformt. Anders ausgedrückt wird das Halteelement als Bogen in radialer Richtung elastisch verformt und gespannt, wobei die Rundung des Bogens in radialer Richtung nach außen gegen die Bohrlochwand zeigt. Das Halteelement wird gegen die Ankerstange verspannt und die Ankerstange gegen ein Herausrutschen aus der Montagehülse gehalten.If an anchor rod is inserted into a mounting sleeve designed in this way, which is arranged at the borehole mouth of a borehole, then the bending of the retaining element has the following effect: A tensile force acting on the anchor rod against the direction of insertion causes the retaining element to continue to bend, ie actually deform becomes. The force acting on the anchor rod tensile force is entered into the holding element on the section as pressure and shear force. Since, according to the invention, the section of the retaining element is closer to the longitudinal axis than the rear end on the insertion side, this results in an offset moment on the retaining element which causes a further deformation of the retaining element caused by the offset moment. The retaining element is deformed as a curved and under a compressive force and loaded by a moment bending beam. In other words, the support member is elastically deformed and tensioned as a sheet in the radial direction, wherein the curve of the arc in the radial direction points outwards against the borehole wall. The retaining element is clamped against the anchor rod and the anchor rod held against slipping out of the mounting sleeve.
Vorzugsweise ist das einbringseitig vordere Ende des Halteelements der erfindungsgemäßen Montagehülse zur Längsachse der Montagehülse hin orientiert. Hierdurch kann die erfindungsgemäße Montagehülse relativ einfach und damit kostengünstig ausgestaltet werden.Preferably, the insertion side front end of the retaining element of the mounting sleeve according to the invention is oriented towards the longitudinal axis of the mounting sleeve. As a result, the mounting sleeve according to the invention can be made relatively simple and therefore inexpensive.
In einer weitern bevorzugten Ausgestaltungsform ist das Halteelement derart gestaltet, dass es auch als Reibelement wirkt. Mit „Reibelement” ist ein Element der Montagehülse gemeint, das durch Reibschluss mit der Bohrlochwand verhindert, dass die Montagehülse aus dem Bohrloch rutschen kann. Das Halteelement kann derart gestaltet sein, dass es schon als Reibelement wirkt, bevor die Ankerstange in die Montagehülse eingebracht ist, oder derart, dass das Halteelement erst nach dem Eindringen der Ankerstange in die Montagehülse als Reibelement wirkt. Wirkt an der Ankerstange eine Zugkraft, so wird, wie oben beschrieben, das Halteelement als Bogen in radialer Richtung elastisch verformt. Ist das Halteelement derart gestaltet, dass es auch als Reibelement wirkt, so wird es durch die zusätzliche radiale Verformung nach außen gegen die Bohrlochwand gedrückt. Dies führt zu einem Reibschluss mit der Bohrlochwand beziehungsweise zu einer Vergrößerung der Anpresskraft zwischen der Bohrlochwand und dem als Reibelement wirkenden Halteelement. Das Halteelement wirkt in diesem Fall zusammen mit der Ankerstange als Befestigungsanordnung. Am Halteelement können zusätzliche Reibkörper wie Erhöhungen, Vorsprünge u. ä. vorhanden sein, die die Reibung zwischen Bohrlochwand und dem Reibelement vergrößert.In a further preferred embodiment, the holding element is designed such that it also acts as a friction element. By "friction element" is meant an element of the mounting sleeve which, by frictional engagement with the borehole wall, prevents the mounting sleeve from slipping out of the borehole. The holding element may be designed such that it already acts as a friction element before the anchor rod is introduced into the mounting sleeve, or such that the holding element acts as a friction element only after the penetration of the anchor rod in the mounting sleeve. If a tensile force acts on the anchor rod, then, as described above, the retaining element is elastically deformed as a sheet in the radial direction. If the holding element is designed such that it also acts as a friction element, then it is pressed by the additional radial deformation outwards against the borehole wall. This leads to a frictional engagement with the borehole wall or to an increase in the contact force between the borehole wall and the holding element acting as a friction element. The retaining element acts in this case together with the anchor rod as a fastening arrangement. On the holding element additional friction body such as elevations, projections u. Ä. Be present, which increases the friction between the borehole wall and the friction element.
Vorzugsweise ist das Halteelement sichelförmig gekrümmt. Das Halteelement weist somit zumindest im Ansatz die Form einer Sichel auf. Alternativ kann diese Form als Bogen bezeichnet werden, dessen Öffnung nach innen, zur Längsachse der Montagehülse hin, offen ist und dessen Wölbung nach außen zur Bohrlochwand hin zeigt.Preferably, the holding element is crescent-shaped curved. The retaining element thus has the shape of a sickle, at least in the approach. Alternatively, this form may be referred to as an arc, the opening of which is open inwards, towards the longitudinal axis of the mounting sleeve, and the curvature of which points outwards towards the borehole wall.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Teilabschnitt des Halteelements nach innen, zur Längsachse der Montagehülse hin gekröpft. Damit ist gemeint, dass das Halteelement eine Knickstelle aufweist, an der das Halteelement abgewinkelt ist.In a further preferred embodiment, the partial section of the retaining element is inwardly bent toward the longitudinal axis of the mounting sleeve. This means that the holding element has a kink at which the holding element is angled.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Montagehülse weist ein Halteelement auf, das zudem in einer zweiten Richtung in sich gebogen ist. Insbesondere ist diese zweite Richtung parallel zur Umfangsrichtung der Montagehülse. Durch die Biegung in eine zweite Richtung wird das Trägheitsmoment und somit die Stabilität des Halteelements erhöht. Beispielsweise ist das Halteelement schaufelartig oder gewölbeartig ausgebildet. Auf Grund einer derartigen Ausgestaltung bricht beziehungsweise knickt das Halteelement nicht ab, wenn eine relativ große Kraft von der Ankerstange in das Halteelement eingetragen wird. Somit kann das Halteelement, wenn es als Reibelement wirkt, durch eine größere Kraft gegen die Bohrlochwand gepresst werden, als wenn das Halteelement nur in eine Richtung in sich gebogen ist.A further preferred embodiment of the mounting sleeve according to the invention has a holding element, which is also bent in a second direction in itself. In particular, this second direction is parallel to the circumferential direction of the mounting sleeve. By bending in a second direction, the moment of inertia and thus the stability of the holding element is increased. For example, the holding element is formed like a blade or vaulted. Due to such a design breaks or does not buckle the retaining element when a relatively large force is entered from the anchor rod in the retaining element. Thus, the retaining element, when acting as a friction element, can be pressed by a larger force against the borehole wall, as if the retaining element is bent in one direction only in one direction.
Vorzugsweise verjüngt sich der Teilabschnitt des Haltelements. Die Verjüngung kann insbesondere lokal als Spitze oder Schneide ausgeführt sein, insbesondere dann, wenn der Teilabschnitt das einbringseitig vordere Ende des Halteelements der erfindungsgemäßen Montagehülse ist. Die Verjüngung dient dazu, den Kontakt zwischen der Ankerstange und dem Halteelement zu verbessern. So bewirkt die Verjüngung bei einer als Gewindestange ausgeführten Ankerstange, dass das Halteelement in das Gewinde der Gewindestange eingreift und das zu einer formschlüssigen Verbindung zwischen der Gewindestange und dem Halteelement und somit in der Montagehülse kommt. An der Ankerstange kann alternativ beispielsweise eine umlaufende Nut ausgebildet sein, die mit dem an seinem vorderen Ende verjüngten Halteelement korrespondiert.Preferably, the portion of the retaining element tapers. The taper can be carried out locally, in particular, as a point or cutting edge, in particular when the section is the insertion-side front end of the retaining element of the mounting sleeve according to the invention. The taper serves to improve the contact between the anchor rod and the retaining element. Thus, the taper causes in an anchor rod designed as a threaded rod, that the holding element engages in the thread of the threaded rod and that comes to a positive connection between the threaded rod and the retaining element and thus in the mounting sleeve. Alternatively, for example, a circumferential groove may be formed on the anchor rod, which groove corresponds to the retaining element which is tapered at its front end.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher beschrieben.The invention will be described in more detail below with reference to two exemplary embodiments in the drawings.
Es zeigen:Show it:
In den
Die Halteelemente
Die Montagehülse
In den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1'1, 1 '
- Montagehülsemounting sleeve
- 22
- Ankerstangeanchor rod
- 33
- Bohrlochwell
- 4, 4'4, 4 '
- hülsenförmiger Grundkörpersleeve-shaped body
- 5, 5'5, 5 '
- Halteelementretaining element
- 6, 6'6, 6 '
- Aufnahmeöffnungreceiving opening
- 7, 7'7, 7 '
- Teilabschnittpart Of
- 8, 8'8, 8 '
-
einbringseitig vorderes Ende des Halteelements
5 ,5' inlet side front end of the retainingelement 5 .5 ' - 9, 9'9, 9 '
-
einbringseitig hinteres Ende des Halteelements
5 ,5' einbringseitig rear end of the retainingelement 5 .5 ' - 1010
- Bohrlochmundborehole mouth
- 11, 11'11, 11 '
- Randedge
- 1212
- Verankerungsgrundanchorage ground
- 1313
- Gewindethread
- 1414
- Bohrlochwandborehole wall
- 15, 15'15, 15 '
- Reibelementfriction
- 16, 16'16, 16 '
- mittlerer Teilmiddle part
- 17, 17'17, 17 '
- Mantelflächelateral surface
- 1818
- Ringspaltannular gap
- 1919
- lokale Biegestellelocal bending point
- 2020
- Reibkörperfriction body
- L, L'L, L '
- Längsachselongitudinal axis
- ZZ
- Zugkrafttraction
- v, v'v, v '
- Versatzmaßoffset dimension
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2930199 [0003] US 2930199 [0003]
- DE 9403384 U1 [0004] DE 9403384 U1 [0004]
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