DE102010032895B4

DE102010032895B4 - Verankerungssystem

Info

Publication number: DE102010032895B4
Application number: DE102010032895.2A
Authority: DE
Inventors: Wim van der Steen
Original assignee: B Btec Exp Division Of Dbn Diamant Systemen Bv; B+BTEC EXPORT DIVISION OF DBN DIAMANT SYSTEMEN BV
Current assignee: B Btec Exp Division Of Dbn Diamant Systemen Bv; B+BTEC EXPORT DIVISION OF DBN DIAMANT SYSTEMEN BV
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2020-01-30
Anticipated expiration: 2030-07-31
Also published as: CH701852A2; NL2005302A; DE102010032895A1; DE202009013169U1

Abstract

Verankerungssystem zum Befestigen von Teilen an Fels, Gestein, Beton, mit einer Ankerstange (2) und mit einem zylindrischen Halteelement (3) mit einem Querdurchbruch (3.1) zum Durchführen der Ankerstange (2), gekennzeichnet durch ein nachgiebiges ein Verdrehen der Ankerstange (2) relativ zum Halteelement (3) hinderndes formschlüssig mit der Ankerstange (2) zusammenwirkendes Sicherungselement (8, 9, 10.1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verankerungssystem zum Befestigen von Teilen an Fels, Gestein, Beton nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der EP 0 062 155 B1 ist ein gattungsgemäßes Verankerungssystem zum Befestigen von Teilen an Fels, Gestein, Beton oder dergleichen mit einer mit einem Gewinde versehenen Ankerstange und einem mit einem Innengewinde versehenen Halteelement beschrieben, die durch jeweils eine von zwei unter einem spitzen Winkel verlaufenden Bohrungen eingebracht und in der Wandung miteinander verbunden werden, wie es seit Jahrzehnten erfolgreich eingesetzt wird.
Die DE 34 47 414 C2 zeigt als Umgehungslösung eine am Anker angreifende Blattfeder, die offensichtlich aufgrund ihrer Federeigenschaft keine definierte Sicherung für den Anker gewährleisten kann.
Trotz des erfolgreichen Einsatzes des bekannten Verankerungssystems hat sich herausgestellt, dass in Einzelfällen, insbesondere bei Vibrationen, z.B. im Tunnelbau, durch Luftdruckwechselungen, die aufgrund durchfahrender Fahrzeuge, insbesondere Lastwagen, auftreten, sich die Ankerstange im Halteelement lockern kann, wobei sie sich selbstverständlich verdreht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine einfache Verbesserung des erfindungsgemäßen Systems ein solches Lockern zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe mit einem Verankerungssystem der eingangs genannten Art gelöst, das die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Das erfindungsgemäß zu dem bisherigen Verankerungssystem zusätzlich vorgesehene Sicherungselement dient als Verdrehsicherung, indem es aufgrund seiner nachgiebigen Ausgestaltung formanpassend ausgebildet ist und eine formschlüssige Verbindung, insbesondere zur Ankerstange hin, eingeht und ein Verdrehen derselben relativ zum Halteteil und damit ein Lockern verhindert. Hierzu ist das Halteelement insbesondere aus Kunststoff, vorzugsweise Nylon oder Weichmetall ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Sicherungselement kann in verschiedener Weise ausgestaltet sein. So sieht eine erste Ausgestaltung ein Sicherungselement in Form eines Sicherungsstiftes vor, der durch eine Gewindeschraube im Halteteil gehalten und in das Gewinde in der Ankerstange eingedrückt ist. Dabei weist insbesondere das zylindrische oder im Wesentlichen zylindrische Halteelement eine axiale Durchgangsbohrung auf, in welche der Sicherungsstift als Sicherungselement eingedrückt ist, der derart formanpassend und formschlüssig in das Gewinde der Ankerstange eingreift, wobei insbesondere die Gewindeschraube einen Innensechskant aufweist.
Eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verankerungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement als die Ankerstange umgebender Unterlegwinkel zum Unterlegen zwischen einem durch das Verankerungssystem zu haltenden Teil und einer an der Ankerstange aufgeschraubten Gewindemutter ausgebildet ist, wobei insbesondere die Ankerstange auf Höhe des Sicherungselements zumindest eine Einkerbung aufweist, in die eine drehsichernde Lasche des Sicherungselements eingreift.
Schließlich ist eine weitere Ausbildung des Erfindungsgedankens gekennzeichnet durch zumindest eine in der Gewindewandung der Ankerstange ausgebildete Längsnut auf Höhe des Halteelements im zusammengesetzten Zustand und einen in die Nut eingesetzten sich vom proximalen zum distalen Ende der Stange hin verjüngenden Sicherungskeil als Sicherungselement.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

1.1 eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verankerungssystems;
1.2 ein erfindungsgemäßes Halteelement mit Sicherungsstift und Spannschraube der ersten Ausführungsform;
1.3 Das Halteelement mit einem Setzwerkzeug zum Einbringen des Halteelements in die für es vorgesehene Bohrung und zum Halten beim Einschrauben der Ankerstange;
2.1 eine zweite Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verankerungssystems im Längsschnitt;
2.2 einen vergrößerter Längsschnitt durch die Ankerstange der zweiten Ausführungsform;
2.3 einen Schnitt durch einen Sicherungswinkel einer Ausgestaltung;
2.4 einen Schnitt durch die Ankerstange dieser Ausführungsform auf Höhe des Sicherungswinkels;
3.1 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verankerungssystems;
3.2 einen vergrößerten Schnitt im Bereich des Sicherungskeils zwischen Ankerstange und Halteelement dieser Ausführungsform.

Das erfindungsgemäße Verankerungssystem 1 weist eine Ankerstange 2 und ein zylindrisches Halteelement 3 in Form eines Verankerungsbolzens auf, das als Massivteil ausgebildet ist. Die Ankerstange 2 ist mit einem Außengewinde 2.1 versehen. Das Haltelement 3 weist einen Durchbruch 3.1 auf, der unter einem endlichen spitzen Winkel, vorzugsweise von 45° zur Längsachse des Halteelements 3 verläuft. Der Durchbruch 3.1 ist mit einem Innengewinde 3.2 versehen, das an das Außengewinde 2.1 der Ankerstange 2 angepasst ist. Das erfindungsgemäße Verankerungssystem 1 dient zur Befestigung eines Elements 4, wie der in der 1 dargestellten zu sichernden Platte an einer Wandung 5 aus Fels, Gestein oder Beton. Hierzu werden in die Wandung zwei Bohrungen eingebracht, nämlich eine Bohrung 6 in der Regel senkrecht zur Oberfläche 5.1 der Wandung 5 zur Aufnahme der Ankerstange 2 und eine weitere Bohrung 7 unter einem endlichen spitzen Winkel zur Oberfläche 5.1 der Wandung 5, wobei der Winkel bezogen auf 90° komplementär zu dem Winkel ist, unter dem die Bohrung 6 im Halteelement 3 zu dessen Achse verläuft. Damit kann das Halteelement 3 in die Bohrung 7 derart eingebracht werden, dass ihr Durchbruch 3.1 mit der Bohrung 6 und damit einer in diese eingebrachten Ankerstange 2 fluchtet. Nach Einbringen des Halteelements 3 in die Bohrung 7 mittels eines Halters (nicht dargestellt) wird die Ankerstange 2 mit ihrem Außengewinde 2.1 durch das Innengewinde 3.2 des Durchbruchs 3.1 des Halteelements 3 hindurchgeschraubt. Die Ankerstange ist derart durch das Halteelement 3 in ihrer Bohrung 6 gesichert. Zusätzlich kann eine weitere Sicherung in üblicher Weise durch eine Verbundmasse erfolgen. Die Ankerstange 2 weist auch an ihrem aus der Bohrung 6 herausragenden Ende das Außengewinde 2.1 auf, auf welches mindestens eine Mutter 2.3 aufgeschraubt werden kann, mittels derer das zu sichernde Element 4 an der Wandung 5 so befestigt werden kann, gegebenenfalls unter Zwischenlage einer Unterlegscheibe 2.4.
Das Verankerungssystem 1 ist insofern im Einzelnen in der EP 0 062 155 B1 beschrieben.
Das Halteelement 3 weist weiterhin in seinem zur Öffnung 7.1 der Bohrung 7 hingerichteten äußeren oder proximalen Bereich 3a eine axiale Bohrung 3.3 auf, die zumindest in ihrem Eintrittsbereich mit einem Innengewinde 3.4 versehen ist und an ihrem Grund, wie dargestellt, verjüngt sein kann. In diese Bohrung 3.3 ist ein Sicherungselement 8 in Form eines Sicherungsstiftes eingesetzt, dessen distale Stirnseite 8.1 in das Außengewinde 2.1 der Ankerstange 2 - unter Druck - eingreift, indem in das Innengewinde 3.4 der Bohrung 3.3 eine Schraube 8.2 eingeführt wird, die beispielsweise einen Innensechskant zum Angreifen an ihr und Einschrauben in das Innengewinde 3.4 der Bohrung 3.3 aufweist. Derart kann das Sicherungselement 8 mittels der Schraube 8.2 durch die Bohrung 3.3 bis in das Außengewinde 2.1 der Ankerstange 2 eingedrückt werden.
Das Sicherungselement 8 besteht aus einem nachgiebigen, weichen Material, wie einem Kunststoff, insbesondere Nylon; er kann auch aus einem geeigneten Weichmetall bestehen. Wesentlich ist, dass seine Stirnseite 8.1 sich beim Eindrücken in das Außengewinde 2.1 verformt und diesem anpassen kann.
Hierdurch wird eine zusätzliche Sicherung der Ankerstange 2 gegen ein Lockern erreicht.
Das Verankerungssystem 1 der 2.1 bis 2.4 entspricht zunächst im Wesentlichen dem Verankerungssystem, wie es unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben wurde. Lediglich die Ausgestaltung zu zusätzlichen Sicherungen des Verankerungssystems 1 ist bei der Ausgestaltung der 2.1 bis 2.4 anders ausgebildet. Auch wenn bei dieser Ausgestaltung ebenfalls das Halteelement der Ausgestaltung der 1 (ohne Sicherungsstift) eingesetzt werden kann, weist das zylindrische Halteelement 3 hier lediglich eine Gewindesackbohrung 3.5 auf, in die ein Betätigungsteil 11 zum Halten des Halteelements 3 in einer zum Einschrauben der Ankerstange 2 geeigneten Position eingeschraubt werden kann, wie dies in der EP 0 062 155 B1 im Einzelnen beschrieben ist.
Zur Sicherung des Verankerungssystems 1 ist bei der Ausgestaltung der 2.1 bis 2.4 ein Sicherungselement 9 in Form eines flachen Sicherungswinkels vorgesehen. Die Ankerstange 2 weist im Bereich des Sicherungswinkels in der dargestellten Ausführungsform zwei seitliche Vertiefungen oder Einkerbungen 2.5 auf, in die entsprechende Laschen 9.1 des Sicherungselements 9 eingreifen (2.3). Weiterhin weist dieser einen gegenüber seiner Hauptfläche 9.2 abgewinkelten Schenkel 9.3 auf, der seitlich am zu sichernden Teil 4 anliegt, welches durch einen Stift 4.1 in der Wandung positioniert ist.
Auch das Sicherungselement 9 besteht aus einem nachgiebigen Material, wie gegebenenfalls vorzugsweise Kunststoff (Nylon) oder Weichmetall. Wesentlich ist darüber hinaus, dass er durch seine in die Einkerbungen 2.5 der Ankerstange 2 eingreifenden Laschen 9.1 die Ankerstange 2 gegen Verdrehen gesichert ist. Nach Verspannen des Sicherungselements 9 zwischen dem zu sichernden Teil 4 und der Mutter 2.3 bildet dieser ebenfalls eine zusätzliche Sicherung gegen Lockerung des Verankerungssystems.
Gleiches wird bei der Ausgestaltung der 3.1 und 3.2 in wiederum anderer Weise erreicht. Gleiche Teile sind auch hier mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Während das Halteelement 3 entsprechend der Ausgestaltung der 2.1 bis 2.4 ausgebildet ist, weist die Ankerstange 2 gegenüber der Ausgestaltung der 1 und zusätzlich zu dieser auf der Höhe des Halteelements 3 im zusammengeschraubten Zustand eine Längsnut 10 auf, in die ein Sicherungskeil 10.1 eingesetzt ist, der sich von seinem proximalen Ende zu seinem distalen Ende verjüngen kann und an seinem proximalen Ende außerhalb des Halteelements 3 an der Wandung der Bohrung und distal hiervon an dem Halteelement 3 selbst anliegt und dabei durch Einschrauben der Ankerstange 2 in das Innengewinde 3.2 des Halteelements 3 ebenfalls durch Druckausübung zusammengepresst ist. Hierzu besteht der Sicherungskeil 10.1 wiederum aus einem nachgiebigen Material, wie Kunststoff (Nylon) oder Weichmetall, so dass er sich insbesondere auch in die Gewindewindungen des Innengewindes 3.2 im Bereich des Durchbruches 3.1 des Halteteils 3 formanpassend eindrücken kann (insbesondere unter Ausbildung eines Gewindes).
Auch hierdurch wird eine zusätzliche Sicherung gegen Lockerung des Verankerungssystems aus Verankerungsstange 2 und Halteteil 3 erreicht.

Claims

Verankerungssystem zum Befestigen von Teilen an Fels, Gestein, Beton, mit einer Ankerstange (2) und mit einem zylindrischen Halteelement (3) mit einem Querdurchbruch (3.1) zum Durchführen der Ankerstange (2), gekennzeichnet durch ein nachgiebiges ein Verdrehen der Ankerstange (2) relativ zum Halteelement (3) hinderndes formschlüssig mit der Ankerstange (2) zusammenwirkendes Sicherungselement (8, 9, 10.1).
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (8, 9, 10.1) aus Kunststoff besteht.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (8, 9, 10.1) aus Nylon besteht.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (8, 9, 10.1) aus Weichmetall besteht.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (3) eine axiale Durchgangsbohrung (3.3) aufweist, in welche ein Sicherungsstift als Sicherungselement (8) eingedrückt ist, der derart formanpassend und formschlüssig in das Gewinde (2.1) der Ankerstange (2) eingreift.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsstift (8) durch eine Schraube (8.2) im Halteelement (3) gehalten und eingedrückt ist.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (8.2) einen Innensechskant aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement als die Ankerstange umgebender Sicherungswinkel (9) zum Unterlegen zwischen einem durch das Verankerungssystem zu haltenden Teil (4) und eine an der Ankerstange (2) aufgeschraubten Gewindemutter (2.3) ausgebildet ist.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerstange (2) auf Höhe des Sicherungswinkels (9) zumindest eine vertikale Einkerbung (2.5) aufweist, in die eine drehsichernde Lasche (9.1) des Sicherungswinkels (9) eingreift.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zumindest eine in der Gewindewandung der Ankerstange (2) ausgebildete Längsnut (10) auf Höhe des Halteelements (3) im zusammengesetzten Zustand und einen in die Nut (10) eingesetzten sich vom proximalen zum distalen Ende der Ankerstange (2) hin verjüngenden Sicherungskeil (10.1) als Sicherungselement.