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Die Erfindung betrifft eine Ankermutter zum Ankersetzen und Ankerlösen von Ankerstäben mit einer Ankerplatte zur Anlage der Ankermutter an ein Schalelement. Eine derartige Ankermutter ist beispielsweise bekannt geworden durch die
DE 195 10 117 A1 .
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Ankermuttern werden in Verbindung mit Ankerstäben typischerweise auf Baustellen zum gegenseitigen Verspannen von Schalungen bzw. deren Schalelementen verwendet. Die Schalungen bzw. die Schalungskonstruktion dienen als Gussform für Baustoffe, wie z. B. Beton, die nach dem Einfüllen in die Schalungskonstruktion in der gewünschten Form aushärten. Beispielsweise halten die Ankerstäbe beim Betonieren einer Wand die Schalelemente auf konstantem Abstand und stabilisieren diese Elemente. Insbesondere auf großen Baustellen, die z. B. die Errichtung mehrstöckiger Gebäude zum Ziel haben, werden die Schalelemente und mit ihnen auch die Ankerstäbe sowie die Ankermuttern mehrfach nacheinander wiederverwendet. Das jeweilige Aufschrauben der Ankermuttern auf die Ankerstäbe stellt dann einen nicht zu unterschätzenden Zeitfaktor dar. Besonders zeitaufwendig kann auch das Lösen der Ankermuttern von den Ankerstäben sein.
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Um diese Arbeitsvorgänge zeitlich zu verkürzen weist die aus dem Stand der Technik bekannte Ankermutter eine Ankerplatte, zwei halbzylindrische Schalen mit einem Innengewinde und einem Außengewinde auf, wobei das Außengewinde auf einen Teilbereich der halbzylindrischen Schalen begrenzt ist und insbesondere nicht bis in den Bereich von Ausnehmungen an den Schalen hineinreicht. Darüber hinaus weist die Ankermutter eine Mutter mit einem Innengewinde und mit flügelförmigen Ansätzen auf, wobei die Mutter mit ihrem Innengewinde in einer „Spannposition” auf das Außengewinde der beiden halbzylindrischen Schalen aufgeschraubt werden kann. In der Spannposition stehen die Schalen über ihre Innengewinde mit dem Außengewinde eines zu verspannenden Ankerstabes in Eingriff.
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Wird die Mutter mit ihren flügelförmigen Ansätzen vom Außengewinde der Schalen in den gewindelosen Bereich der Ausnehmungen gedreht bzw. verschoben, so ist es aufgrund des geringeren Außendurchmessers des Ausnehmungsgrundes möglich, die halbzylindrischen Schalen in radialer Richtung voneinander wegzubewegen bzw. wegzudrücken, sodass das Innengewinde der Schalen nicht mehr mit dem Außengewinde des Ankerstabes in Eingriff steht. Dies ist die so genannte „offene Position” der Schalen bzw. der Ankermutter.
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Durch die wahlweise Einstellung der Spannposition oder der offenen Position ist es möglich, die bekannte Ankermutter auf das Gewindeende eines Ankerstabes aufzuschieben beziehungsweise von diesem Ende abzuschieben, ohne dass ein formschlüssiger Eingriff in das Außengewinde des betreffenden Ankerstabes erfolgt. Die Ankermutter muss deshalb beim Ein- und Ausschrauben auf dem Ankerstab praktisch nicht gedreht werden. Somit ist ein vergleichsweise schnelles Ankersetzen (Verspannen des Ankerstabes mittels der Ankermutter) möglich.
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Allerdings tritt beim Lösen der Ankermutter vom Ankerstab häufig das Problem auf, dass die Last, die sich hauptsächlich durch den eingefüllten Baustoff einstellt, so stark angewachsen ist, dass die Ankerstäbe, die dann typischerweise auf Zug belastet sind, so stark mit der Ankermutter, insbesondere mit den halbzylindrischen Schalen, in Eingriff stehen, dass ein Lösen der Ankermutter bzw. der Schalen nur unter Einsatz großer Kräfte mittels eines Werkzeugs möglich ist. Wünschenswert sind jedoch Ankermuttern, die insgesamt sowohl ein schnelles Ankersetzen als auch ein schnelles Ankerlösen aus dem druckbelasteten Zustand erlauben.
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Aufgabe der Erfindung
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ankermutter bereitzustellen, die zum einen ein schnelles Ankersetzen und Ankerlösen, insbesondere ohne ein komplettes Auf- und Abdrehen der Ankermutter auf den Ankerstab oder vom Ankerstab, ermöglicht, und dabei zum anderen das Lösen der mit dem Ankerstab verspannten Ankermutter erleichtert.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Ankermutter der eingangs genannten Art bereit gestellt wird, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ankermutter eine Spanneinrichtung mit einer Zentralöffnung, deren Durchmesser kontinuierlich veränderbar ist, Teilmuttern mit Innengewinden und mit Krafteinleitungsstellen, und ein Stellelement zum Einstellen eines Spannzustandes und eines Entspannzustandes der Spanneinrichtung aufweist, wobei die Spanneinrichtung gegenüber der Ankerplatte und dem Stellelement relativbewegbar angeordnet ist, wobei ein Durchmesser der Zentralöffnung kontinuierlich durch das Stellelement von einem dem Entspannzustand entsprechenden Durchmesser hin zu einem im Spannzustand veränderten, hier größeren Durchmesser oder umgekehrt veränderbar ist, wobei die Teilmuttern durch die Veränderung des Durchmessers der Spanneinrichtung in Ankerstablängsrichtung verfahrbar sind, wobei die Teilmuttern über die Krafteinleitungsstellen an der Spanneinrichtung anliegen, und wobei die Innengewinde der Teilmuttern zum Ankersetzen und Ankerlösen der Ankerstäbe voneinander beabstandbar sind.
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Durch die erfindungsgemäße Ankermutter wird die Gesamtzeit zum Ankersetzen und Ankerlösen wesentlich reduziert. Das Ankerlösen wird durch die erfindungsgemäße Ankermutter erleichtert. Dies ist insbesondere eine Folge des schnelleren Ankerlösens mittels der erfindungsgemäßen Ankermutter. Beim Ankerlösen kann nämlich auf den Einsatz umfangreicher und schwerer Hilfswerkzeuge zum Lösen stark verspannter Anker verzichtet werden und stattdessen kann das erste „Lösen” der verspannten Teilmuttern ohne große körperliche Anstrengungen erfolgen. Mit diesem Vorteil geht ferner ein Sicherheitsgewinn auf Baustellen einher, auf denen erfindungsgemäße Ankermuttern verwendet werden. Das erleichterte Lösen der erfindungsgemäßen Ankermutter ohne große körperliche Anstrengungen ist auch an weniger gut zugänglichen Stellen, und von einer Leiter aus sicher möglich. Die erfindungsgemäße Ankermutter ist auch auf andere Technikbereiche mit ähnlichen Aufgabenstellungen übertragbar.
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Bei der erfindungsgemäßen Ankermutter lässt sich die Zentralöffnung der Spanneinrichtung, die im verspannten Zustand des Ankers (der in die Schalungskonstruktion eingefüllte Beton belastet dann den Anker) typischerweise einen ersten kleinen Durchmesser aufweist, in ihrem Durchmesser vergrößern (hin zu einem zweiten größeren Durchmesser), sodass die in diesem Zustand mit dem Ankerstab in festem Eingriff stehenden Teilmuttern in Ankerstablängsrichtung (axial) verfahren werden können, um somit die Belastung im Ankerstab und in den Teilmuttern auf ein niedrigeres Niveau als im verspannten Zustand des Anker zu bringen. Der Zustand des Ankers, der durch das niedrigere Belastungsniveau gekennzeichnet ist, gilt als entspannter Zustand des Ankers.
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Das Verfahren bzw. Verschieben der Teilmuttern in axialer Richtung (in Ankerstablängsrichtung) durch die Veränderung des Durchmessers der Zentralöffnung der Spanneinrichtung erfolgt in der Regel ohne ein Drehen der Teilmuttern gegenüber dem mit dem Gewinde der Teilmuttern in Eingriff stehenden Ankerstab. Dieses Verfahren stellt sich dagegen aufgrund einer Relativbewegung zwischen der Spanneinrichtung und den Bereichen der Krafteinleitungsstellen der Teilmuttern ein. Zur Entlastung des Ankers beim Ankerlösen reicht in der Regel bereits ein relativ geringes Verschieben der Teilmuttern zusammen mit dem Ankerstab in axialer Richtung aus. Bei üblichen Baugrößen von Ankern beträgt der „Verfahrweg” wenige Millimeter bis Zentimeter. Die Krafteinleitungsstellen an den Teilmuttern sind z. B. als ballenförmige Vorsprünge bzw. Anformungen ausgebildet.
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Die Spanneinrichtung kann kontinuierlich von ihrem Spannzustand in ihren Entspannzustand gebracht werden, indem der Durchmesser der Zentralöffnung variiert wird. Dabei ist unter „kontinuierlich veränderbar” eine in der Regel stufenlose Vergrößerung oder Verkleinerung des Durchmessers der Zentralöffnung zu verstehen. Im Spannzustand der Spanneinrichtung ist die Spanneinrichtung aktiviert, im Entspannzustand ist die Spanneinrichtung deaktiviert.
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Je nach Ausgestaltung der Spanneinrichtung stellen sich der Entspannzustand der Spanneinrichtung bei erstem (kleinem) Durchmesser der Zentralöffnung und der Spannzustand bei zweitem (größerem) Durchmesser der Zentralöffnung ein oder umgekehrt, d. h. der Entspannzustand der Spanneinrichtung stellt sich bei zweitem großem Durchmesser der Zentralöffnung ein und der Spannzustand bei erstem kleinem Durchmesser der Zentralöffnung. Unabhängig davon stellen sich der verspannte Zustand des Ankers regelmäßig bei erstem kleinem Durchmesser der Zentralöffnung und der entspannte Zustand des Ankers bei zweitem größerem Durchmesser der Zentralöffnung ein.
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Es versteht sich, dass die Spanneinrichtung auch derart ausgebildet sein kann, dass sich im Entspannzustand der Spanneinrichtung ein mittlerer Durchmesser der Zentralöffnung einstellt, wobei der mittlere Durchmesser größer als der erste kleine Durchmesser und kleiner als der zweite große Durchmesser ist. Dann befindet sich die Spanneinrichtung sowohl im verspannten Zustand des Ankers als auch im entspannten Zustand des Ankers in einem Spannzustand. Ein Spannzustand der Spanneinrichtung wird dann bei vergrößerter (positiv ausgelenkter) Zentralöffnung (zweiter Durchmesser) eingenommen und ein weiterer Spannzustand bei verkleinerter (negativ ausgelenkter) Zentralöffnung. Dadurch wird die Spanneinrichtung in vorteilhafter Weise sowohl positiv als auch negativ ausgelenkt (auf Zug und Druck belastet), sodass die Gefahr einer plastischen Verformung (Überdehnung) insgesamt reduziert werden kann. Auch bei einer solchen Ausgestaltung der Ankermutter stellen sich der verspannte Zustand des Ankers weiterhin bei erstem kleinem Durchmesser der Zentralöffnung und der entspannte Zustand des Ankers bei zweitem größerem Durchmesser der Zentralöffnung ein.
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Die relativbewegliche Anordnung der Spanneinrichtung an der Ankerplatte bzw. an dem Stellelement kann z. B. über eine gleitende Lagerung gegenüber dem jeweiligen Element (Spanneinrichtung gegenüber Ankerplatte bzw. Spanneinrichtung gegenüber Stellelement) erfolgen. Beispielsweise ist die Spanneinrichtung als Federring ausgebildet und liegt dabei über eine erste Seite gleitend an der Ankerplatte und über eine zweite Seite (z. B. eine konische, konkav- oder konvex geformte Flanke) an dem Stellelement an.
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Die Teilmuttern können als Segmente einer Mutter ausgebildet sein, d. h. mehrere zusammengesetzte Teilmuttern können eine den Ankerstab umgebende Mutter bilden. In diesem Fall sind die Teilmuttern typischerweise in Umfangsrichtung des Ankerstabes aneinandergesetzte bzw. aneinander anliegende Segmente. Das Innengewinde der jeweiligen Teilmuttern ist auf das Außengewinde der Ankerstäbe angepasst.
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Um beim Ankersetzen ein schnelles Aufschieben (kein Aufdrehen) der Ankermutter an eine den Schalelementen möglichst naheliegende Position auf dem Ankerstab zu ermöglichen, sind die Teilmuttern voneinander beabstandbar, d. h. voneinander wegbewegbar bzw. entfernbar. Mit anderen Worten sind die Teilmuttern im Entspannzustand aus dem Eingriff (oder in den Eingriff) zum Gewinde der Ankerstäbe bringbar. Dadurch kann die Ankermutter, bzw. können insbesondere die Teilmuttern, ohne einen formschlüssigen Eingriff der Gewinde auf den Ankerstab aufgeschoben werden. Analoges gilt beim Abschieben der Ankermutter vom Ankerstab über das freie Gewindeende des Ankerstabs ohne einen formschlüssigen Eingriff der Gewinde.
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Die Ankerplatte der erfindungsgemäßen Ankermutter weist in der Regel eine Hauptöffnung auf, in die die Zentralöffnung der Spanneinrichtung mündet bzw. auf die die Zentralöffnung der Spanneinrichtung abgestimmt ist, und durch die der Ankerstab hindurch reicht bzw. durch die der Ankerstab geführt ist. Die Ankerplatte liegt direkt oder indirekt an einem Schalelement, d. h., z. B. direkt auf einem Längs- oder Querträger eines Schalelements. Ferner dient die Ankerplatte der Kraftübertragung von Lasten, die sich z. B. aus dem in die Schalung eingefüllten Beton ergeben, auf den Ankerstab, der die Schalelemente zusammenhält bzw. gegenseitig fixiert. Die Ankermutter ist typischerweise mehrteilig (Ankerplatte, Spanneinrichtung, Teilmuttern, usw.) aufgebaut.
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Das Setzen eines Ankers an einer Schalungskonstruktion mit Schalelementen erfolgt in der Regel durch die folgenden Schritte. Zunächst wird der Entspannzustand der Spanneinrichtung, insbesondere durch das Einstellen des ersten kleinen Durchmessers der Zentralöffnung über z. B. das Eindrehen des Stellelements in die Ankerplatte, hergestellt. Dann wird die Ankermutter an eine den Schalelementen möglichst naheliegende Position auf dem Ankerstab ohne formschlüssigen Eingriff der Gewinde aufgeschoben und an dieser Position über die Innengewinde der Teilmuttern mit dem Außengewinde des Ankerstabs in Eingriff gebracht. Schließlich werden die Teilmuttern zusammen weiter eingedreht, bis der Ankerstab unter der gewünschten Spannung steht. Die aufgezählten Schritte können auch in einer anderen Reihenfolge erfolgen. Das Eindrehen des Stellelements in die Ankerplatte erfolgt in der Regel im Uhrzeigersinn. Durch das Eindrehen der Teilmuttern wird der Ankerstab angezogen und somit der Anker gesetzt. Dieses Eindrehen erfolgt ebenfalls in der Regel im Urzeigersinn. Ein Anker der hier beschriebenen Art weist mindestens auf einer Schalungsseite eine erfindungsgemäße Ankermutter auf. Bei einer anderen Ausgestaltung der Spanneinrichtung ist es auch möglich, dass durch das Einstellen des ersten kleinen Durchmessers der Zentralöffnung der Spannzustand eingestellt wird.
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Das Lösen eines Ankers von einer Schalungskonstruktion mit Schalelementen erfolgt in der Regel wie nachfolgend beschrieben. Zunächst wird der Spannzustand der Spanneinrichtung, insbesondere durch das Einstellen des zweiten großen Durchmessers der Zentralöffnung über z. B. ein Ausdrehen des Stellelements aus der Ankerplatte heraus, hergestellt. Dann werden die Teilmuttern entlang des Ankerstabes zunehmend von der Ankerplatte bzw. der Spanneinrichtung weggedreht, bis ein Öffnen, d. h. ein Aufspreizen, möglich ist. Schließlich kann die Ankermutter vom Ankerstab über das freie Gewindeende des Ankerstabs ohne formschlüssigen Eingriff der Gewinde abgeschoben werden. Die aufgezählten Schritte können auch in einer anderen Reihenfolge erfolgen. Das Ausdrehen des Stellelements aus der Ankerplatte erfolgt in der Regel im Gegenuhrzeigersinn. Durch das Einstellen des zweiten großen Durchmessers der Zentralöffnung der Spanneinrichtung wird der Anker in den entspannten Zustand gebracht. Das Herausdrehen der Teilmuttern erfolgt in der Regel im Gegenuhrzeigersinn. Beim Öffnen der Teilmuttern werden diese typischerweise gespreizt. Der formschlüssige Eingriff der Gewinde bezieht sich auf das Außengewinde des Ankerstabs und das Innengewinde der Ankermutter. Bei einer anderen Ausgestaltung der Spanneinrichtung ist es möglich, dass durch das Einstellen des zweiten großen Durchmessers der Zentralöffnung der Entspannzustand eingestellt wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ankermutter ist die Spanneinrichtung als Federring ausgebildet. Federringe sind handelsüblich erhältlich oder einfach herzustellen und erfüllen in einfacher Art und Weise den Zweck als Spanneinrichtung. Federringe können z. B. durch das Einbringen eines radialen Schlitzes bzw. einer genügend breiten Fehlstelle in einen Metallring hergestellt werden. Alternativ zur Ausbildung der Spanneinrichtung als Federring sind auch andersartige Spanneinrichtungen, wie z. B. segmentartige Stützkörper, Kugeln oder dergleichen denkbar.
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Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Spanneinrichtung. eine innere, konische Flanke aufweist und die Teilmuttern äußere, konische Flanken aufweisen, wobei äußere und innere Flanken zusammenwirken. Durch eine Ausgestaltung der Spanneinrichtung und der Teilmuttern gemäß dieser Ausführungsform, können die Teilmuttern in besonders einfacher Art und Weise gegenüber der Spanneinrichtung verschoben werden. Die konischen Flanken der Spanneinrichtung und der Teilmuttern bilden dabei bevorzugt einen Teil eines Kegels, dessen Kegelfläche in einem Winkel von näherungsweise 45° zur Ankerstablängsrichtung (Öffnungswinkel) ausgerichtet ist. Dann wirkt sich eine Aufweitung bzw. Verjüngung der Spanneinrichtung nämlich besonders direkt in eine Axialverschiebung der Teilmuttern (und des damit in Eingriff stehenden Ankerstabes) aus. Die inneren und äußeren Flanken der Spanneinrichtung und der Teilmuttern sind (unter gegenseitigem Kontakt) relativ zueinander verschiebbar. Die äußeren, konischen Flanken der Teilmuttern sind typischerweise im Bereich der Krafteinleitungsstellen ausgebildet. Die innere Flanke der Spanneinrichtung und/oder die äußere konische Flanke der Teilmuttern können konkav oder konvex ausgebildet sein.
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Besonders bevorzugt ist weiterhin eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spanneinrichtung zumindest teilweise aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem elastischen Metall, hergestellt ist.
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Die Elastizität des entsprechenden Materials erlaubt es, direkt und ohne Einschaltung weiterer mechanischer Hilfseinrichtungen ein Variieren des Durchmessers der Zentralöffnung vorzunehmen. Elastische Metalle, wie z. B. Federstahl, sind hierfür besonders geeignet.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Stellelement als Ringscheibe ausgebildet ist, wobei die Ringscheibe über ein Schraubgewinde mit der Ankerplatte verschraubbar ist. Dadurch, dass die Ringscheibe mit der Ankerplatte verschraubbar ist, ist die Ringscheibe im verschraubten Zustand mit der Ankerplatte verbunden, und es wird eine rotatorische Relativbewegung zwischen Ringscheibe und Ankerplatte ermöglicht. Die rotatorische Relativbewegung, die sich in einem translatorischen Hinein- bzw. Hinausbewegen der Ringscheibe in die Ankerplatte äußert, kann in vorteilhafter Weise zum Aktivieren bzw. Deaktivieren (Herstellen des Spannzustandes bzw. Entspannzustandes) der Spanneinrichtung genutzt werden.
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Bei einer Weiterbildung der obigen Ausführungsform weist das Stellelement Vorsprünge zum Ansetzen von leichtem Hilfswerkzeug auf. Dadurch kann z. B. ein Stab (auch ein Ankerstab) genutzt werden, um ihn zwischen zwei Vorsprüngen oder einem Vorsprung und weiteren Teilen des Stellelements zu verkeilen und somit über einen verlängerten Hebelarm einfacher eine Kraft zum Lösen oder Festziehen des Stellelements aufbringen zu können. Die Vorsprünge sind auch als Klopfstelle zum Klopfen mittels eines Hammers (leichtes Hilfswerkzeug) oder dergleichen geeignet.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass im Stellelement eine konusartige Öffnung ausgebildet ist, deren Krümmung bzw. Schrägstellung näherungsweise der Krümmung bzw. Schrägstellung der inneren, konischen Flanken der Spanneinrichtung entspricht. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine Pendellagerung des Ankerstabes, also eine Anker-Schrägstellung ermöglicht. Ist der Anker (umfassend einen Ankerstab und typischerweise zwei Ankermuttern) schrägstellbar, d. h. schließt die Ankerstablängsrichtung und die Anlageseiten der Ankerplatten keinen rechten Winkel sondern einen spitzen bzw. stumpfen Winkel ein, so kann der Anker beim Aufbau der Schalungskonstruktion flexibler eingesetzt werden. Höhenunterschiede zwischen benachbarten Schalelementen können so z. B. einfach ausgeglichen werden. Die Krümmung bzw. Schrägstellung der Flanken an den Teilmuttern (insbesondere im Bereich der Krafteinleitungsstellen) entspricht darüber hinaus und bevorzugt ebenfalls näherungsweise der Krümmung bzw. Schrägstellung der konusartigen Öffnung und der Flanken der Spanneinrichtung.
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Ebenfalls besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ankermutter, bei der die Spanneinrichtung eine äußere, konische Flanke aufweist und das Stellelement eine innere, konische Flanke aufweist, wobei innere und äußere Flanken zusammenwirken. Durch eine Ausgestaltung der Spanneinrichtung und des Stellelements gemäß dieser Ausführungsform, kann das Stellelement in besonders einfacher Art und Weise gegenüber der Spanneinrichtung relativ verschoben werden und die Spanneinrichtung somit besonders einfach aktiviert oder deaktiviert (in den Spannzustand bzw. Entspannzustand versetzt) werden. Die konischen Flanken der Spanneinrichtung und des Stellelements bilden dabei bevorzugt einen Teil eines Kegels, dessen Kegelfläche in einem Winkel von näherungsweise 30° zur Ankerstablängsrichtung (Öffnungswinkel) ausgerichtet ist. Dann wirkt sich eine Axialverschiebung des Stellelements nämlich besonders effektiv in eine Aufweitung bzw. Verjüngung der Spanneinrichtung aus. Die inneren und äußeren Flanken der Spanneinrichtung und des Stellelements sind (unter gegenseitigem Kontakt) relativ zueinander verschiebbar. Die äußere Flanke der Spanneinrichtung und/oder die innere konische Flanke der Teilmuttern können konkav oder konvex ausgebildet sein.
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Bevorzugt ist auch eine Ausführungsform, bei der die Teilmuttern voneinander wegklappbar, insbesondere spreizbar ausgebildet sind. Dadurch kann besonders einfach beim Ankersetzen ein schnelles Aufschieben der Ankermutter an eine den Schalelementen möglichst naheliegende Position auf dem Ankerstab erreicht werden. Die Ankermutter bzw. die Teilmuttern können somit ohne einen formschlüssigen Eingriff der Gewinde auf den Ankerstab aufgeschoben werden. Dasgleiche gilt beim Abziehen der Ankermutter vom Ankerstab über das freie Gewindeende des Ankerstabs.
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Bei einer Weiterbildung der obigen Ausführungsform sind die Teilmuttern im schalungs- und ankerstabzugewandten Bereich über eine vorbestimmte axiale Länge gewindefrei ausgebildet. Dadurch wird eine spreizbare Ausgestaltung der Teilmuttern in einfacher Weise möglich. Bei einem voneinander „Wegspreizen” der Teilmuttern entfernen sich nämlich typischerweise erste (den Schalelementen abgewandten) Enden der Teilmuttern in radialer Richtung (zumindest komponentenweise in radialer Richtung), wohingegen zweite (den Schalelementen zugewandte) Enden der Teilmuttern etwa gleich weit voneinander beabstandet bleiben. Damit im Bereich der zweiten Enden der Teilmuttern jedoch dennoch kein Eingriff mit dem Gewinde des Ankerstabs erfolgt, der ein Aufschieben und ein Abziehen der Ankermutter verhindern würde, sind die Teilmuttern gemäß dieser Ausführungsform in diesem Bereich gewindefrei ausgebildet.
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Eine Weiterbildung der obigen Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmuttern im schalungszugewandten Bereich angeschrägt, insbesondere am freien Ende radial nach außen aufgeweitet, ausgebildet sind. Eine derartige Ausgestaltung unterstützt spreizbare Teilmuttern, da auch im gespreizten Zustand noch in radialer Richtung abstehende Vorsprünge vorgesehen sind, die eine gegenseitige Sicherung der Teilmuttern ermöglichen.
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Ebenfalls bevorzugt ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ankermutter, bei der die Teilmuttern flügelartige Anformungen zum Ansetzen von leichtem Hilfswerkzeug aufweisen. Es kann dann z. B. ein Stab (auch ein Ankerstab) genutzt werden, um ihn zwischen zwei flügelartigen Anformungen oder einer Anformung und weiteren Teile der Teilmuttern zu verkeilen und dann über einen verlängerten Hebelarm einfacher Kraft zum Drehen der Teilmuttern aufbringen zu können. Die Anformungen sind auch als Klopfstellen zum Klopfen mittels eines Hammers (leichtes Hilfswerkzeug) oder dergleichen geeignet.
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Bei einer weiteren Ausführungsform sind zwei Teilmuttern, insbesondere Mutterhälften vorgesehen. Mit zwei Teilmuttern (Mutterhälften) wird schon ein Aufspreizen der Teilmuttern zum schnelleren Lösen und Festsetzen des Ankers erreicht. Grundsätzlich können aber auch mehrteilige (z. B. 3- oder 4-teilige) Teilmuttern vorgesehen sein.
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Schließlich ist eine weitere Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass eine Festhalteeinrichtung, insbesondere ein Haltering, zur unverlierbaren Halterung der Teilmuttern vorgesehen ist. Dadurch werden die einzelnen Teilmuttern zusammengehalten und gesichert. Eine Festhalteeinrichtung kann z. B. ein Haltering sein, der die mehreren, insbesondere zwei, Teilmuttern sowohl im Zustand direkter gegenseitiger Anlage und des Eingriffs mit dem Ankerstabgewinde als auch im voneinander beabstandeten bzw. gespreizten Zustand zusammenhält.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
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1 einen Querschnitt durch einen Teil eines Ankers, der einen Ankerstab und eine erfindungsgemäße Ankermutter umfasst, wobei der Anker im verspannten Zustand dargestellt ist;
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2 einen Querschnitt durch die Ankermutter aus 1 im entspannten Zustand des Ankers mit Mutterhälften, die in ein Gewinde des Ankerstabs eingreifen; und
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3 einen Querschnitt durch die Ankermutter aus den 1 und 2 im entspannten Zustand des Ankers mit Mutterhälften, die vom Ankerstab weggeklappt sind.
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Die 1 bis 3 zeigen Zustände eines Ankers mit einer erfindungsgemäßen Ankermutter, wie sie typischerweise beim Ankerlösen zeitlich nacheinander abfolgend durchlaufen werden.
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Die 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Ankermutter 10 und einen Ankerstab 12 mit einer Ankerplatte 14 zur Anlage der Ankermutter 10 an ein nicht dargestelltes Schalelement über eine Anlageseite 16, wobei die Ankermutter 10 einen Federring 18 mit einer Zentralöffnung, deren Durchmesser D1 kontinuierlich veränderbar ist, Mutterhälften 20, 22 mit Innengewinden 24 und mit ballenförmigen Anformungen 26, und eine Ringscheibe 28 zum Einstellen eines Spannzustandes und eines Entspannzustandes des Federrings 18 aufweist. Die Ringscheibe 28 weist ein Außengewinde 30 und die Ankerplatte 14 ein Innengewinde 32 auf, wobei die Gewinde 30, 32 miteinander in Eingriff gebracht werden können.
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Der Federring 18 ist gegenüber der Ankerplatte 14 und gegenüber der Ringscheibe 28 gleitend gelagert, wobei der Durchmesser D1 der Zentralöffnung kontinuierlich durch die Ringscheibe 28 von einem (in 1 dargestellten) dem Entspannzustand entsprechenden ersten kleinen Durchmesser D1 hin zu einem im Spannzustand größeren (in 2 dargestellten) zweiten Durchmesser D2 veränderbar ist.
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Der Federring 18 weist eine innere konische Flanke 34 auf, die Teil eines Kegels ist, der näherungsweise einen Öffnungswinkel von 45° aufweist. In der 1 liegen an der inneren Flanke 34 des Federrings 18 äußere Flanken 36 der Mutterhälften 20, 22 an, die an den balligen Anformungen 26 der Mutterhälften 20, 22 ausgebildet sind. Ferner weist der Federring 18 eine äußere konische Flanke 38 auf, die in der 1 an einer ersten inneren konischen Flanke 40 der Ringscheibe 28 anliegt. Die äußere Flanke 38 des Federrings 18 und die erste innere Flanke 40 der Ringscheibe 28 sind typischerweise Teil eines Kegels, der näherungsweise einen Öffnungswinkel von 30° aufweist.
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In der Ringscheibe 28 ist des Weiteren eine konusartige Öffnung 42 ausgebildet, deren Krümmung bzw. Schrägstellung näherungsweise der Krümmung bzw. Schrägstellung der inneren konischen Flanken 34 des Federrings 18 entspricht. Dies ist z. B. der Fall, wenn der Öffnungswinkel der konusartigen Öffnung 42 der Ringscheibe 28 ebenfalls etwa 45° beträgt. Damit, ist eine Schrägstellung des Ankerstabes 12 gegenüber der Ankermutter 10 möglich (Schrägstellung nicht dargestellt), sodass sich die ballenförmigen Anformungen 26 zur Schrägstellung des Ankers und die mit dem Anker in Eingriff stehenden Mutterhälften 20, 22 störungsfrei, ohne sich gegenseitig zu behindern, bewegen können.
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In der 1 ist des Weiteren ein Haltering 44 (nicht im Querschnitt) dargestellt, der die Enden 46 der Mutterhälften 20, 22, die den Schalelementen zugewandt sind, zusammenhält. Die Ringscheibe 28 weist ferner Vorsprünge 48 zum Ansetzen von leichtem Hilfswerkzeug, wie z. B. einem Stab, auf. Die Mutterhälften 20, 22 dagegen weisen hierzu flügelartige Anformungen 50 auf.
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In der 1 ist die Ankermutter 10 im gesetzten Zustand gezeigt, d. h., der Anderstab 12 ist verstärkt zugbelastet. Die in der Figur nicht dargestellten Schalelemente liegen unter Druck des Betons über die Ankerplatte 14 an der Ankermutter 10 an und dehnen den Anerstab 12.
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Die 2 zeigt die Ankermutter 10 und den Ankerstab 12 im entspannten Zustand des Ankers mit in das Ankerstabgewinde eingreifenden Mutterhälften 20, 22. Die Gewindegänge sind druckentlastet und der Ankerstab hat sich aus einem in axialer Richtung gedehnten Zustand verkürzt. Um in den entspannten Zustand des Ankers zu gelangen, sind die Mutterhälften 20, 22 (ausgehend vom verspannten Zustand der 1) durch eine Vergrößerung des Durchmessers D2 des Federrings 18 in Ankerstablängsrichtung 52 (in 2 nach unten links) gerutscht. Dabei liegen die Mutterhälften 20, 22 über die ballenförmigen Anformungen 26 an dem Federring 18 an und gleiten an diesem entlang. Über die balligen Anformungen 26 wurde der Federring 18 über eine vom Ankerstab 12 ausgehende Druckkraft aufgeweitet.
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Durch die Vergrößerung des Durchmessers D2 des Federrings 18 befindet sich der Federring 18 in der 2 im Spannzustand. Die Vergrößerung des Durchmessers D2 des Federrings 18 ist dadurch möglich, dass die Ringscheibe 28 in Ankerstablängsrichtung 52 herausgedreht worden ist (in 2 nach oben rechts, entgegen dem Uhrzeigersinn) und somit den für die radiale Aufweitung des Federrings 18 notwendigen Freiraum geschaffen hat. Der Federring 18 weitet sich beim Übergang vom verspannten Zustand des Ankers zum entspannten Zustand des Ankers radial auf, da die mit dem Ankerstab 12 in Eingriff stehenden Mutterhälften 20, 22 über die Anformungen 26 eine Radialkraftkomponente auf den Federring 18 übertragen, die größer ist als die Rückstellkraft des Federrings 18 zur Federringmitte hin. Ist die Ringscheibe 28 genügend weit nach außen (in 2 nach oben rechts) herausgedreht, so kann der Federring 18 so weit radial aufgeweitet werden, bis er in zweite innere konische Flanken 54 der Ringscheibe 28 verschoben wird.
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Der Innendurchmesser D3 der konusartigen Öffnung 42 der Ringscheibe 28 ist regelmäßig größer als der Außendurchmesser D4 der ballenförmigen Anformungen 26 der Mutterhälften 20, 22. Dadurch ist gewährleistet, dass die Mutterhälften 20, 22 aus der Ankerplatte 14 bzw. der Ringscheibe 28 herausgedreht werden können und nicht darin zurück gehalten werden.
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Der Federring 18 liegt gleitend über eine Ringfläche 56 an der Ankerplatte 14 an. Die Ringfläche 56 ist an einem ringförmigen Vorsprung 58 der Ankerplatte 14 ausgebildet, dessen Innendurchmesser D5 kleiner ist, als der Außendurchmesser D4 der ballenförmigen Anformungen 26. Dadurch wird verhindert, dass die Mutterhälften 20, 22 (und mit ihnen der Ankerstab 12) aufgrund einer zu großen (Zug-)Spannung durch die Ankerplatte 14 hindurchgezogen werden können. Im entspannten Zustand des Ankers hat der Haltering 44, dessen Außendurchmesser in der Regel größer ist als der Innendurchmesser D5 des Vorsprungs 58, hingegen u. a. die Funktion, ein unbeabsichtigtes Hindurchgleiten der Mutterhälften 20, 22 durch die Ankerplatte 14 und/oder ein Verlieren der Mutterhälften 20, 22 zu verhindern.
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Die 3 zeigt die Ankermutter 10 und den Ankerstab 12 im entspannten Zustand des Ankers mit (bezüglich dem Ankerstabgewinde) außer Eingriff stehenden Mutterhälften 20, 22. Die Mutterhälften 20, 22 sind hierzu voneinander weggeklappt, insbesondere aufgespreizt, dargestellt.
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Um in den Zustand der 3 zu gelangen, werden die Mutterhälften 20, 22 im Gegenuhrzeigersinn in Richtung Gewindeende 60 des Ankerstabes 12 gedreht, wobei die Rückstellkraft des Federrings 18 unterstützend wirkt. Der Federring 18 neigt nämlich dazu, den Entspannzustand (wie in 3, aber auch in 1 dargestellt) anzunehmen und wandelt die radial nach innen gerichtete Komponente der Rückstellkraft aufgrund der Schrägausrichtung der inneren Flanke 34 des Federrings 18 und der äußeren Flanken 36 der Mutterhälften 20, 22 in eine axiale Kraft um, die die Mutterhälften 20, 22 von der Ankerplatte 14 in Richtung Gewindeende 60 (nach außen) wegdrückt.
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Die Mutterhälften 20, 22 sind im schalungs- und ankerstabzugewandten Bereich über eine gewisse axiale Länge gewindefrei ausgebildet. An den schalungszugewandten freien Enden 62 sind die Mutterhälften 20, 22 radial nach außen aufgeweitet. Somit ist ein Aufklappen bzw. Spreizen der Mutterhälften 20, 22, wie in 3 dargestellt, möglich, ohne das die Mutterhälften 20, 22 aus der Ankermutter 10 herausfallen können. Insbesondere erfasst der Haltering 44 die Mutterhälften 20, 22 auch in diesem Zustand.
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Zusammenfassend wird vorgeschlagen eine Ankermutter 10 zum Ankersetzen und Ankerlösen von Ankerstäben 12 mit einer Ankerplatte 14 zur Anlage der Ankermutter 10 an ein Schalelement, wobei die Ankermutter 10 eine Spanneinrichtung mit einer Zentralöffnung, deren Durchmesser D1, D2 kontinuierlich veränderbar ist, Teilmuttern mit Innengewinden 24 und mit Krafteinleitungsstellen, und ein Stellelement zum Einstellen eines Spannzustandes und eines Entspannzustandes der Spanneinrichtung aufweist, wobei die Spanneinrichtung gegenüber der Ankerplatte 14 und dem Stellelement relativbewegbar angeordnet ist, wobei der Durchmesser D1, D2 der Zentralöffnung kontinuierlich durch das Stellelement von einem dem Entspannzustand entsprechenden Durchmesser D1 hin zu einem im Spannzustand größeren Durchmesser D2 oder umgekehrt veränderbar ist, wobei die Teilmuttern durch die Veränderung des Durchmessers D1, D2 der Spanneinrichtung in Ankerstablängsrichtung 52 verfahrbar sind, wobei die Teilmuttern über die Krafteinleitungsstellen an der Spanneinrichtung anliegen, und wobei die Innengewinde 24 der Teilmuttern zum Ankersetzen und Ankerlösen der Ankerstäbe 12 voneinander beabstandbar sind. Durch die erfindungsgemäße Ankermutter 10 wird die Gesamtzeit zum Ankersetzen und Ankerlösen wesentlich reduziert. Insbesondere das Ankerlösen kann sehr schnell erfolgen, da erfindungsgemäß auf den Einsatz umfangreicher und schwerer Hilfswerkzeuge zum Lösen stark verspannter Anker verzichtet werden und stattdessen ohne große körperliche Anstrengungen vorgegangen werden kann. Die erfindungsgemäße Ankermutter 10 ist auch auf andere Technikbereiche mit ähnlichen Aufgabenstellungen übertragbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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