DE102018125782A1

DE102018125782A1 - Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, Verwendung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, Herstellungsvorrichtung zu einer Herstellung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, Verfahren zu einer Herstellung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, sowie Gesteinsanker und Verfahren zu einer Montage des Gesteinsankers

Info

Publication number: DE102018125782A1
Application number: DE102018125782.1A
Authority: DE
Inventors: Manuel Eicher
Original assignee: Geobrugg AG
Current assignee: Geobrugg AG
Priority date: 2018-10-17
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2020-04-23
Also published as: AR116710A1; WO2020078990A3; WO2020078990A2; TW202024450A

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) mit zumindest einem Längselement (12a-f), welches zumindest abschnittsweise, vorzugsweise durchgehend, insbesondere entlang einer Längsrichtung (14a-f) des Längselements (12a-f), biegeschlaff ausgebildet ist.Es wird vorgeschlagen, dass das Längselement (12a-f) zumindest entlang eines Großteils einer gesamten Längserstreckung des Längselements (12a-f) ein, insbesondere direkt in das Längselement (12a-f) eingebrachtes, Außengewinde (16a-f) aufweist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Verwendung einer Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung nach dem Anspruch 22, einen Gesteinsanker nach dem Anspruch 23, ein Verfahren zu einer Montage des Gesteinsankers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 24, eine Herstellungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 25 und ein Verfahren zu einer Herstellung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung nach dem Anspruch 26.
Es ist bereits eine Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung mit zumindest einem Längselement, welches zumindest abschnittsweise biegeschlaff ausgebildet ist, vorgeschlagen worden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz, insbesondere einer Nutzungseffizienz, bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 22 bis 26 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung mit zumindest einem Längselement, welches zumindest abschnittsweise, vorzugsweise durchgehend, insbesondere entlang einer Längsrichtung des Längselements, biegeschlaff ausgebildet ist.
Es wird vorgeschlagen, dass das Längselement zumindest entlang eines Großteils einer gesamten Längserstreckung des Längselements ein, insbesondere direkt in das Längselement eingebrachtes, Außengewinde aufweist. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz insbesondere einer Nutzungseffizienz, bereitgestellt werden. Insbesondere kann dadurch eine hohe Materialnutzungseffizienz erreicht werden, indem beispielsweise ein Längselement direkt an einem Installationsort auf eine benötigte Länge abgelängt werden kann ohne dabei Verschnitt oder Abfall zu produzieren. Dadurch kann vorteilhaft eine Notwendigkeit einer Lagerhaltung verschieden langer Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtungen zumindest zu einem Großteil entfallen. Vorteilhaft ist durch das sich zumindest entlang einen Großteil der gesamten Längserstreckung des Längselements erstreckende Außengewinde ein Aufschrauben einer Mutter oder eines weiteren Schraubelements an den Enden des Längselements unabhängig von einer Länge des Längselements und/oder einer Ablängung des Längselements möglich. Zudem kann vorteilhaft eine beliebige Position einer auf das Längselement aufgeschraubten Mutter und/oder eines weiteren Schraubelements in Längsrichtung eines Längselements ermöglicht werden. Zudem weist das Längselement insbesondere in einem Vergleich mit einem herkömmlichen Stahl-Stabanker vorteilhaft eine hohe Flexibilität auf, wodurch insbesondere ein Transport, eine Lagerung und/oder ein Handling, insbesondere eine Montage, erleichtert werden können. Beispielsweise ist ein Einbringen in das Längselement in ein Bohrloch deutlich einfacher, da ein paralleles Ausrichten des gesamten Längselements mit der Erstreckung des Bohrlochs vor einem Einschieben vorteilhaft entfallen kann. Insbesondere muss lediglich ein sich direkt vor dem Bohrloch befindlicher Teil des Längselements ausgerichtet werden. Zudem kann durch das sich entlang eines Großteils der gesamten Längserstreckung des Längselements erstreckende Außengewinde vorteilhaft ein guter Formschluss des Längselements mit einem Beton und/oder einem Mörtel erreicht werden, welcher gemeinsam mit dem Längselement in ein Bohrloch eingebracht wird. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Auszugsfestigkeit des Längselements in dem Bohrloch erreicht werden. Außerdem kann vorteilhaft eine Montage einer beispielsweise auf ein Längselement, beispielsweise ein Drahtseil oder dergleichen, gecrimpten Gewindehülse entfallen. Wodurch vorteilhaft ein Montage- und Zeitaufwand reduziert werden kann. Zudem kann durch einen Verzicht auf die separate Gewindehülse vorteilhaft eine mögliche Schwachstelle, die Crimp-, bzw. Pressverbindung der Gewindehülse, vermieden werden. Das Schraubelement ist insbesondere als eine Mutter ausgebildet, wobei die Mutter beispielsweise eine Öse (z.B. eine Ringmutter), eine Gabel oder eine Kupplung (z.B. eine Kupplungsmutter) tragen kann.
Unter einer „Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung“ soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, welche zumindest dazu vorgesehen ist, ein Objekt an einem weiteren Objekt zu befestigen und/oder anzubringen und/oder welche zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest zwei Objekte miteinander zu verbinden und/oder zu einem Gefüge zu vereinigen. Unter einem „Längselement“ soll insbesondere ein Element verstanden werden, welches eine wesentlich größere Erstreckung in eine Längsrichtung des Längselements aufweist als alle weiteren Erstreckungsrichtungen des Längselements. Insbesondere ist die Erstreckung des Längselements in der Längsrichtung zumindest 5-mal, vorzugsweise zumindest 10-mal, vorteilhaft zumindest 50-mal, bevorzugt zumindest 100-mal und besonders bevorzugt zumindest 1000-mal länger als eine maximale Erstreckung des Längselements in eine zu der Längsrichtung senkrecht stehende Richtung. Insbesondere bildet die Längsrichtung des Längselements eine Haupterstreckungsrichtung des Längselements aus. Unter einer „Haupterstreckungsrichtung“ eines Objekts soll dabei insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders verläuft, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt. Insbesondere ist das Längselement als zumindest ein zumindest im Wesentlichen flexibler Stab, als ein Bündel an zumindest im Wesentlichen flexiblen Stäben, vorzugsweise fadenartig oder bevorzugt seilartig, insbesondere drahtseilartig ausgebildet. Insbesondere weist das Längselement einen zumindest im Wesentlichen runden und/oder ovalen Querschnitt auf. Insbesondere beträgt ein Gesamtdurchmesser eines Querschnitts des Längselements zumindest 10 mm, vorzugsweise zumindest 15 mm, vorteilhaft zumindest 20 mm, bevorzugt zumindest 30 mm und vorteilhaft höchstens 40 mm.
Unter der Wendung „zumindest abschnittsweise biegeschlaff“ soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein oder zumindest eine Mehrzahl an Abschnitten des Längselements biegeschlaff ausgebildet sind. Es ist beispielsweise denkbar, dass sich biegeschlaffe und biegesteife Bereiche, insbesondere regelmäßig, alternierend entlang der Längserstreckung des Längselements abwechseln, wobei vorzugsweise ein Außengewinde an zumindest einem biegeschlaffen Abschnitt oder einer Mehrzahl an biegeschlaffen Abschnitten angeordnet ist. Vorzugsweise ist jedoch das gesamte Längselement biegeschlaff ausgebildet mit einer zumindest im Wesentlichen gleichbleibenden Biegbarkeit des Längselements entlang der Längsrichtung des Längselements.
Unter „biegeschlaff“ soll insbesondere eine hohe Biegbarkeit aufweisend, formlabil und/oder forminstabil verstanden werden. Insbesondere weist ein biegeschlaffes Objekt ein niedriges Elastizitätsmodul (vorzugsweise kleiner 190 kN/mm²) auf. Insbesondere erfährt das biegeschlaffe Längselement bereits große Verformungen, insbesondere in eine Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des Längselements, infolge geringer Kraft- und Momentbeanspruchung, insbesondere in die Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des Längselements, beispielsweise durch Kräfte, welche wesentlich kleiner als 10 %, vorzugsweise kleiner als 50 % und bevorzugt kleiner als 100 % einer Gesamtgewichtskraft des Längselements sind. Insbesondere ist das biegeschlaffe Längselement nicht dazu vorgesehen, Drehmomente oder Querkräfte zu übertragen.
Unter einem „Großteil“ soll insbesondere zumindest 51 %, vorzugsweise zumindest 65 %, vorteilhaft zumindest 75 %, bevorzugt zumindest 85 %, und besonders bevorzugt zumindest 95 % verstanden werden. Unter einem Außengewinde soll insbesondere ein Gewinde verstanden werden, welches zumindest einen Gewindegang, vorzugsweise zumindest eine Mehrzahl an aneinander anschließende Gewindegänge, aufweist, die, vorzugsweise spiralförmig in einer Umfangsrichtung des Längselements, um das Längselement herum verlaufen. Insbesondere bildet das Außengewinde ein Bolzengewinde aus. Insbesondere weist das Außengewinde einen zumindest im Wesentlichen runden und/oder ovalen Querschnitt auf. Insbesondere ist das Außengewinde in Umfangsrichtung des Längselements vollständig umlaufend ausgebildet. Alternativ kann das Außengewinde auch nur abschnittsweise umlaufen, d.h. zumindest abschnittsweise unterbrochen, ausgebildet sein. Darunter, dass das Außengewinde „direkt in das Längselement eingebracht“ ist soll insbesondere verstanden werden, dass das Außengewinde, insbesondere die Gewindegänge des Außengewindes, einstückig mit dem Längselement ausgebildet sind. Vorzugsweise bildet eine Oberfläche des Längselements direkt eine Form eines Gewindes aus. Insbesondere ist das Längselement frei von auf das Längselement gepressten und/oder gecrimpten Gewindehülsen. Insbesondere ist das Außengewinde als ein Rechtsgewinde oder als ein Linksgewinde ausgebildet. Alternativ ist vorstellbar, dass entlang des Längselements alternierend Abschnitte mit Rechtsgewinde und mit Linksgewinde angeordnet sind. Insbesondere weist das Außengewinde eine konstante Gewindesteigung auf. Alternativ kann das Längselement Abschnitte mit variierenden Gewindesteigungen aufweisen. Dadurch kann vorteilhaft eine Anpassung an verschiedene Muttern und/oder Schraubelemente erreicht werden, insbesondere indem je nach gewünschter Passung das Längselement an einer bestimmten Stelle abgelängt wird.
In einem Aspekt der Erfindung, welcher für sich alleine genommen oder auch in Kombination mit zumindest einem, insbesondere in Kombination mit einem, Aspekt der Erfindung, insbesondere in Kombination mit beliebig vielen der übrigen Aspekte der Erfindung, betrachtet werden kann wird vorgeschlagen, dass das Längselement zumindest in einem Endbereich des Längselements, vorzugsweise zumindest entlang eines Großteils einer gesamten Längserstreckung des Längselements, ein direkt in das Längselement eingebrachtes Außengewinde mit einer Mehrzahl an Gewindegängen aufweist, wobei zumindest ein Gewindegang des Außengewindes, insbesondere jeder Gewindegang des Außengewindes, zumindest abschnittsweise unterbrochen und/oder zumindest wesentlich abgeflacht ist. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache Herstellung des Gewindes ermöglicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine Materialbeanspruchung, insbesondere bei einen Erzeugungsvorgang des Gewindes, beispielswiese durch ein Verpressen des Materials des Längselements, gering gehalten werden. Zudem erlaubt ein unterbrochenes Gewinde vorteilhaft ein vereinfachtes geordnetes Aufrollen des Längselements auf eine Bobine, insbesondere indem abgeflachte Bereiche oder Bereiche ohne Gewindegang in einem auf die Bobine aufgerollten Zustand des Längselements aneinander anlegen. Insbesondere ist der zumindest eine Gewindegang des Außengewindes, vorzugsweise jeder Gewindegang des Außengewindes zumindest zweifach, insbesondere zumindest dreifach oder mehr als dreifach, unterbrochen und/oder abgeflacht. Insbesondere sind Bereiche, in denen die Gewindegänge des Außengewindes unterbrochen und/oder abgeflacht sind, in einer Radialrichtung des Längselements gegenüberliegend angeordnet. Insbesondere sind Bereiche, in denen benachbarte Gewindegänge des Außengewindes unterbrochen und/oder abgeflacht sind, zumindest im Wesentlichen auf gleichen Seiten des Längselements angeordnet. Alternativ können die Bereiche, in denen benachbarte Gewindegänge des Außengewindes unterbrochen und/oder abgeflacht sind, in Umfangsrichtung des Längselements zueinander versetzt angeordnet sein.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Außengewinde als ein Grobgewinde und/oder als ein Rundgewinde ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders hohe Robustheit des Außengewindes erreicht werden, insbesondere indem das Gewinde wenige empfindliche und/oder filigrane Kanten aufweist oder bevorzugt frei ist von empfindlichen und/oder filigranen Kanten. Zudem ist ein Rundgewinde, insbesondere ein grobes Rundgewinde, vorteilhaft unempfindlich gegenüber Verschmutzungen, was insbesondere bei einer Montage im Außenbereich, beispielsweise auf einer Baustelle, vorteilhaft ist. Vorteilhaft erlaubt ein Grobgewinde zudem eine zügige Montage. Außerdem ist eine Reinigung eines Grobgewindes, insbesondere eines groben Rundgewindes, besonders einfach aufgrund vergrößerter Zwischenräume zwischen Gewindeflanken des Außengewindes. Zudem kann durch einen Verzicht auf spitze Kanten, insbesondere spitze Innenkanten, vorteilhaft ein Risiko von Beschädigung eines aus hochfestem Stahldraht bestehenden Längselements gering gehalten werden. Insbesondere hochfester Stahldraht weist aufgrund seiner Festigkeit ein erhöhtes Bruchrisiko an spitzen Kanten auf. Des Weiteren kann durch das Fehlen von Ecken und Kanten bei dem Rundgewinde vorteilhaft ein guter Korrosionsschutz erreicht werden, insbesondere da Ecken und Kanten häufig einer stärkeren Korrosion unterworfen sind als ebene oder gewölbte Flächen. Zudem kann vorteilhaft eine Fressneigung eines auf das Längselement aufgeschraubten Schraubelements, beispielsweise einer Mutter, gering gehalten werden. Vorteilhaft kann ein Anfressen des auf das Längselement aufgeschraubten Schraubelements, insbesondere durch ein unerwünschtes Kaltverschweißen, zumindest im Wesentlichen verhindert werden, insbesondere da bei einem Rundgewinde kaum planparallele Berührungsflächen zwischen dem Schraubelement und dem Längselement existieren, welche ein Kaltverschweißen begünstigen können. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer zumindest teilweisen Ausbildung des Schaubelements und/oder des Längselements, insbesondere des Außengewindes, aus Edelstahl und/oder bei einer Installation unter besonders dreckigen, insbesondere schlammigen, Umgebungsbedingungen, da Edelstahl, insbesondere verschmutztes Edelstahl, eine erhöhte Fressneigung, insbesondere in einem Vergleich mit einem von Edelstahl verschiedenen Stahl, aufweist. Insbesondere weist das Rundgewinde in einem Gewindeprofil gesehen einen Krümmungsradius einer Oberfläche des Außengewindes um eine Gewindespitze des Außengewindes von mindestens 0.5 mm, vorzugsweise mindestens 1 mm, vorteilhaft mindestens 2 mm, besonders vorteilhaft mindestens 3 mm, bevorzugt mindestens 5 mm und besonders bevorzugt höchstens 10 mm auf.
Insbesondere beträgt eine Differenz zwischen einem Außendurchmesser des Außengewindes, insbesondere einem Durchmesser von Gewindespitzen des Außengewindes, und einem Innendurchmesser des Außengewindes, insbesondere einem Gewinde-Kerndurchmesser des Gewindegrunds des Außengewindes, mindestens 5 %, vorzugsweise mindestens 8 %, vorteilhaft mindestens 10 %, besonders vorteilhaft mindestens 12 %, bevorzugt mindestens 15 % und besonders bevorzugt mindestens 20 % eines Außendurchmessers des Außengewindes. Insbesondere beträgt eine Differenz zwischen einem Außendurchmesser des Außengewindes, insbesondere einem Durchmesser von Gewindespitzen des Außengewindes, und einem Innendurchmesser des Außengewindes, insbesondere einem Gewinde-Kerndurchmesser des Gewindegrunds des Außengewindes, höchstens 35 %, vorzugsweise höchstens 30 %, vorteilhaft höchstens 25 %, bevorzugt höchstens 20 % und besonders bevorzugt höchstens 15 % eines Außendurchmessers des Außengewindes. Dadurch kann vorteilhaft ein besonders fester Halt einer auf das Außengewinde aufgeschraubten Mutter bei gleichzeitig hoher Robustheit des Außengewindes und einfacher Schraubbarkeit der Mutter entlang dem Außengewinde erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine hohe Auszugfestigkeit des Längselements aus einer Mutter oder aus einem weiteren Schraubelement, welche/s auf das Außengewinde aufgeschraubt ist, erreicht werden. Insbesondere beträgt ein Steigungswinkel einer Gewindeflanke des Außengewindes zumindest 20°, vorzugsweise zumindest 25°, vorteilhaft zumindest 30°, bevorzugt zumindest 35° und besonders bevorzugt höchstens 45°. Alternativ kann die Gewindeflanke, beispielsweise im Fall eines Rundgewindes, kontinuierlich gekrümmt und/oder frei von geraden und/oder ebenen Abschnitten ausgebildet sein. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Auszugfestigkeit des Längselements aus einer Mutter oder aus einem weiteren Schraubelement, welche/s auf das Außengewinde aufgeschraubt ist, erreicht werden. Insbesondere weist das Außengewinde ein symmetrisches Gewindeprofil auf. Alternativ oder zusätzlich kann das Außengewinde zumindest abschnittsweise ein asymmetrisches Außengewinde aufweisen. Insbesondere beträgt ein Abstand zwischen Gewindespitzen benachbarter Gewindegänge zumindest 30 %, vorzugsweise zumindest 40 %, vorteilhaft zumindest 50 %, bevorzugt zumindest 75 % und besonders bevorzugt zumindest 100 % des Außendurchmessers des Außengewindes.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Längselement entlang des Großteils der gesamten Längserstreckung des Längselements abwechselnd Abschnitte mit Außengewinde und Abschnitte ohne Außengewinde aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Herstellungseffizienz erreicht werden, insbesondere indem ein Aufwand zu einer Erzeugung des Außengewindes optimiert werden kann. Insbesondere weist das Längselement zumindest drei Abschnitte mit Außengewinden, vorzugsweise zumindest mehr als drei Abschnitte mit Außengewinden auf. Insbesondere ist zumindest ein Abschnitt mit einem Außengewinde an jedem Endbereich des Längselements angeordnet. Insbesondere ist zumindest ein Abschnitt mit einem Außengewinde in einem Mittelbereich des Längselements angeordnet. Insbesondere weisen die Abschnitte mit Außengewinde und die Abschnitte ohne Außengewinde zumindest im Wesentlichen gleiche Längen auf. Alternativ können die Abschnitte mit Außengewinde und die Abschnitte ohne Außengewinde unterschiedliche Längen aufweisen. Insbesondere sind die Abschnitte mit Außengewinde regelmäßig voneinander beabstandet. Alternativ können die Abschnitte mit Außengewinde unregelmäßig oder zufällig voneinander beabstandet sein. Insbesondere ist denkbar, dass die Abschnitte mit Außengewinde unterschiedliche Gewindesteigungen, unterschiedliche Gewindeformen oder unterschiedliche Gewinderichtungen aufweisen. Dadurch kann vorteilhaft eine Eignung für verschiedene Muttern und/oder weitere Schraubelemente ermöglicht werden. Bevorzugt weisen die Abschnitte mit Außengewinde jedoch zumindest im Wesentlichen identische Gewindesteigungen und/oder zumindest im Wesentlichen identische Gewindeformen oder eine identische Gewinderichtung auf. Unter „im Wesentlichen identisch“ soll insbesondere im Rahmen von Fertigungstoleranzen identisch verstanden werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Längselement zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem hochfesten Stahl ausgebildet ist, welcher insbesondere eine Zugfestigkeit von zumindest 800 N/mm², vorzugsweise zumindest 1000 N/mm², vorteilhaft zumindest 1200 N/mm², besonders vorteilhaft 1400 N/mm², bevorzugt zumindest 1770 N/mm² und besonders bevorzugt höchstens 2500 N/mm² aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Stabilität bei einer gleichzeitig hohen Effizienz, insbesondere Materialeffizienz, erreicht werden. Vorteilhaft kann, insbesondere in einem Vergleich zu handelsüblichen Baustahl-Gewindestangen, eine Materialersparnis bei gleichzeitiger Beibehaltung einer Nutzbarkeit und einer vergleichbaren oder höheren Gesamtzugfestigkeit erreicht werden. Biegesteife Gewindestangen sind üblicherweise aus einem Stahl mit einer Nennzugfestigkeit von 500 N/mm² hergestellt, da insbesondere eine Brüchigkeit und/oder eine Sprödheit massiver biegesteifer Gewindestangen mit einem Stahl von höherer Zugfestigkeit zu groß ist. Ein Bruchrisiko der vorgeschlagenen biegeschlaffen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung aus hochfestem Stahl ist vorteilhaft geringer als ein Bruchrisiko biegesteifer Gewindestangen aus vergleichbarem Stahl. Vorteilhaft kann durch eine Materialersparnis eine Gewichtsreduzierung erreicht werden, wodurch insbesondere eine Handhabung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung erleichtert und/oder vereinfacht werden kann. Außerdem kann durch eine Materialersparnis vorteilhaft eine, insbesondere vergleichsweise, geringere Umweltbelastung ermöglicht werden, insbesondere indem eine für eine bestimmte Befestigungs- und/oder Verbindungsaufgabe nötige Menge an Stahl vorteilhaft niedriger ist, wodurch ein CO₂-Fußabdruck vorteilhaft gesenkt werden kann. Vorteilhaft kann durch eine Materialersparnis ein Durchmesser des Längselements unter Beibehaltung einer Gesamtzugfestigkeit im Vergleich zu einer biegesteifen Gewindestange aus einem handelsüblichen Material mit einer Zugfestigkeit von 500 N/mm² reduziert werden, wodurch insbesondere bei einer Verankerung des Längselements in einem Bohrloch vorteilhaft ein nötiger Bohrlochdurchmesser reduziert werden kann. Dadurch kann vorteilhaft ein Aufwand für Baumeisterarbeiten, wie beispielsweise eine Anfertigung der Bohrlöcher und/oder ein Kleber- und/oder Mörtelbedarf zu einer Verankerung der Längselemente in den Bohrlöchern, reduziert werden, wodurch vorteilhaft die Kosten reduziert und eine Installations-Geschwindigkeit der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung erhöht werden kann. Insbesondere ist der hochfeste Stahl als ein Kohlenstoffstahl und/oder als ein hochfester rostträger Stahl ausgebildet. Darunter, dass das Längselement „zumindest teilweise aus dem hochfesten Stahl ausgebildet ist“ soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Abschnitt des Längselements oder zumindest ein Teilelement, insbesondere ein Einzellängselement, des Längselements aus dem hochfesten Stahl ausgebildet ist.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Längselement auf eine Bobine, insbesondere mit einem kleinsten Wickeldurchmesser von höchstens einem 15-fachen, vorzugsweise höchstens einem 20-fachen, vorteilhaft höchstens einem 25-fachen, bevorzugt höchstens einem 35-fachen und besonders bevorzugt höchstens einem 45-fachen eines Außendurchmessers des Außengewindes, aufrollbar ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Transporteffizienz erreicht werden. Vorteilhaft kann eine gute Transportierbarkeit erreicht werden, insbesondere im Vergleich zu biegesteifen Längselementen, insbesondere Gewindestangen. Vorteilhaft kann ein Transport von Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtungen mit besonders langen Längselementen ermöglicht werden. Insbesondere sind Bobinen mit aufgewickelten Längselementen von Längen über 1000 m denkbar. Zudem kann vorteilhaft eine einfache Konfektionierbarkeit der Längselemente ermöglicht werden, insbesondere indem nur eine benötigte Länge des Längselements von der Bobine abgerollt und abgelängt wird. Unter einem „kleinsten Wickeldurchmesser“ einer Bobine soll insbesondere ein Außendurchmesser eines Wickelelements der Bobine verstanden werden, um welches das Längselement in einem zumindest teilweise aufgerollten Zustand auf die Bobine aufgerollt ist. Insbesondere entspricht der kleinste Wickeldurchmesser der Bobine einem minimalen Krümmungsradius des Längselements im aufgerollten Zustand. Unter dem „Außendurchmesser des Außengewindes“ soll insbesondere ein maximaler Durchmesser des Längselements in einer Schnittebene, welche senkrecht auf die Längsrichtung des Längselements steht, verstanden werden. Um auf die Bobine „aufrollbar“ zu sein muss das Längselement eine Biegbarkeit aufweisen, welche eine beeinträchtigungsfreie Biegung des Längselements mit einem Biegeradius, welcher in etwa dem kleinsten Wickeldurchmesser entspricht, erlaubt. Unter einer „beeinträchtigungsfreien Biegung“ soll insbesondere eine Biegung verstanden werden, welche eine Beschädigung oder eine irreversible plastische Dehnung oder plastische Verformung des Längselements oder einer Teilkomponente des Längselements ausschließt. Eine Beschädigung kann beispielsweise eine dauerhafte Umsortierung von Teilkomponenten des Längselements, insbesondere Einzellängselementen des Längselements, sein, bei welcher die Teilkomponenten des Längselements, insbesondere die Einzellängselemente des Längselements, nach einem Abrollen und/oder Begradigen des Längselements teilweise oder abschnittsweise aus einer Oberfläche des Längselements hervorstehen und/oder bei welcher Gewindegänge des Außengewindes nach einem Abrollen und/oder Begradigen des Längselements permanent verschoben sind. Vorzugsweise sind die Gewindegänge des Außengewindes des Längselements nach einem Abrollen des Längselements zumindest im Wesentlichen identisch zu den Gewindegängen des Außengewindes des Längselements vor einem Aufrollen des Längselements. Alternativ kann das Längselement auch unabhängig von einer Bobine in eine Ring- und/oder Spiralform verbracht und/oder aufgewickelt sein. Dadurch kann vorteilhaft ein Gesamttransportgewicht des Längselements gering gehalten werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Längselement eine Gesamtlänge von mehr als 12 m, vorzugsweise zumindest 15 m, bevorzugt zumindest 25 m und besonders bevorzugt von zumindest 100 m, aufweist. Es ist zudem denkbar, dass das Längselement eine Länge von einem oder mehreren Kilometern aufweist.
Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Montageeffizienz erreicht werden, insbesondere indem eine Kupplung mehrerer separater Längselemente, beispielsweise Gewindestangen, welche aufgrund von Transportbeschränkungen für LKW nur bis zu einer maximalen Länge von 12 m verfügbar sind, zu einem Erreichen einer Länge größer 12 m vorteilhaft entfallen kann. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache Handhabung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, insbesondere im Vergleich zu biegesteifen Gewindestangen, erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine Zeitersparnis bei einer Montage erreicht werden, wodurch vorteilhaft Montagekosten reduziert werden können. Außerdem kann bei einer Einführung des mehr als 12 m langen Längselements in ein mehr als 12 m tiefes Bohrloch vorteilhaft ein mühsames und aufwendiges Ausrichten des Längselements relativ zu einer Erstreckung des Bohrlochs, wie es bei langen gekoppelten, biegesteifen Gewindestangen notwendig ist, entfallen. Dies bewirkt insbesondere bei Bohrlöchern in schwierigem, beispielsweise hanglagigem, Gelände eine erhebliche Zeit-, Kosten- und Arbeitsersparnis.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass das Längselement einen Außendurchmesser aufweist, welcher um zumindest 15 %, vorzugsweise um zumindest 20 %, bevorzugt um zumindest 25 % und besonders bevorzugt um zumindest 35 % kleiner ist als ein Außendurchmesser einer biegesteifen Stange, insbesondere Gewindestange, aus Baustahl mit einer zumindest im Wesentlichen gleichen Gesamtzugfestigkeit. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Materialnutzungseffizienz erreicht werden, wodurch insbesondere eine Gewichtsreduzierung, eine reduzierte Umweltbelastung und/oder eine vereinfachte Handhabung ermöglicht werden können. Die biegesteife Stange ist insbesondere als eine Gewindestange, als ein Betonstahlstab, als eine Armierungsstange, als eine Monierstange oder als eine Bewehrungsstange ausgebildet. Unter „Baustahl“ soll insbesondere Stahl mit einer Zugfestigkeit in einem Bereich von 340 N/mm² bis 510 N/mm², mit einer Streckgrenze in einem Bereich von 185 N/mm² und 355 N/mm², mit einem Schubmodul von 81000 N/mm² und/oder mit einem Elastizitätsmodul von zumindest 215 GPa verstanden werden. Unter „zumindest im Wesentlichen gleich“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Abweichung der Gesamtzugfestigkeiten des Längselements und der biegesteifen Stange insbesondere weniger als 10%, vorzugsweise weniger als 5% und besonders bevorzugt weniger als 2% beträgt. Insbesondere weist das Längselement einen Durchmesser von zumindest 5 mm, vorzugsweise von zumindest 10 mm, vorteilhaft von zumindest 20 mm, bevorzugt von zumindest 30 mm und besonders bevorzugt von höchstens 40 mm auf.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Längselement ein Elastizitätsmodul von höchstens 190 kN/mm², vorzugsweise von höchstens 170 kN/mm², bevorzugt von höchstens 150 kN/mm² und besonders bevorzugt von höchstens 130 kN/mm², aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Biegbarkeit des Längselements, insbesondere ohne Beschädigungen und/oder ohne irreversible plastische Verformungen zu verursachen, erreicht werden. Vorteilhaft weist das Längselement eine Duktilität größer als 1 %, vorzugsweise größer als 2 %, vorteilhaft größer als 3 %, besonders vorteilhaft größer als 4 %, bevorzugt größer als 5 % und besonders bevorzugt kleiner als 6 % auf.
Wenn das Längselement zumindest eine Mehrzahl an separat voneinander ausgebildeten Einzellängselementen umfasst, kann insbesondere eine vorteilhaft hohe Biegbarkeit und/oder eine vorteilhaft hohe Dehnbarkeit des Längselements erreicht werden. Insbesondere bilden die Einzellängselemente einen Verbund aus, welcher beispielsweise durch verflechten, verknoten, verkleben, verschweißen und/oder zusammenbinden, insbesondere mittels Manschetten, Bändern oder dergleichen, zusammengehalten ist. Insbesondere weisen die Einzellängselemente eine zumindest im Wesentlichen gerade, vorzugsweise stabförmige, Außenform oder eine gedrehte und/oder verdrillte, vorzugsweise spiralförmige Außenform auf. Insbesondere umfasst das Längselement zumindest sieben, vorzugsweise zumindest 19, vorteilhaft zumindest 37, bevorzugt zumindest 61 und besonders bevorzugt zumindest 91 Einzellängselemente.
Insbesondere sind die Einzellängselemente als Drähte aus hochfestem Stahl ausgebildet. Insbesondere weisen die Einzellängselemente des Längselements zumindest im Wesentlichen identische Querschnitte und/oder Durchmesser auf. Alternativ kann zumindest ein Teil der Einzellängselemente des Längselements voneinander verschiedene Querschnitte und/oder Durchmesser aufweisen. Beispielsweise kann sich ein Durchmesser außenliegender und innenliegender Einzellängselemente wesentlich voneinander unterscheiden. Insbesondere weist ein Einzellängselement einen Durchmesser von zumindest 0,5 mm, vorzugsweise von zumindest 1 mm, vorteilhaft von zumindest 2 mm, besonders vorteilhaft von zumindest 3 mm, bevorzugt von zumindest 5 mm und besonders bevorzugt von höchstens 7 mm auf. Insbesondere beträgt eine Querschnittsfläche eines Einzellängselements zumindest 0,2 mm², vorzugsweise zumindest 0,79 mm², vorteilhaft zumindest 5 mm², besonders vorteilhaft zumindest 10 mm², bevorzugt zumindest 20 mm² und besonders bevorzugt höchstens 40 mm². Insbesondere beträgt ein metallischer Querschnitt des Längselements zumindest 60 mm², vorteilhaft zumindest 150 mm², besonders vorteilhaft zumindest 300 mm², bevorzugt zumindest 500 mm² und besonders bevorzugt höchstens 1200 mm².
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Einzellängselemente miteinander verseilt sind. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Biegbarkeit und/oder eine hohe Dehnbarkeit des Längselements erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine hohe Robustheit des Längselements gegen Beschädigungen erreicht werden, insbesondere indem ein Riss in dem Längselement vorteilhaft nur ein Einzellängselement oder nur einen Teil der Einzellängselemente betrifft, wodurch ein Risiko, dass sich ein Riss über das gesamte Längselement ausbreitet, gering gehalten werden kann. Insbesondere ist vorteilhaft eine Schwächung des aus verseilten Einzellängselementen bestehenden Längselements durch einen Riss eines Einzellängselements lokal auf ein bis zwei Schlaglängen des Längselements begrenzt. Vorteilhaft kann in einem Vergleich zu einer massiven Gewindestange bei einem Drahtseil ein Stahl mit einer höheren Zugfestigkeit verwendet werden ohne eine zu große Brüchigkeit zu erzeugen. Insbesondere weist ein aus verseilten Einzellängselementen bestehendes Längselement ein, insbesondere in einem Vergleich mit einem massiven, geraden Längselement, geringes Elastizitätsmodul, vorzugsweise von weniger als 190 kN/mm², auf. Insbesondere bilden die miteinander verseilten Einzellängselemente das Längselement, vorzugsweise ein Drahtseil, und/oder zumindest eine Litze des Längselements, vorzugsweise des Drahtseils, aus. Vorzugsweise sind die Einzellängselemente zu dem Drahtseil und/oder zu einer Litze des Drahtseils geschlagen. Alternativ oder zusätzlich sind die Einzellängselemente zu einem Drahtseil verflochten. Darunter, dass Einzellängselemente „miteinander verseilt“ sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die Einzellängselemente miteinander verdrillt, gegeneinander verwunden und/oder zumindest im Wesentlichen schraubenförmig umeinandergewickelt sind. Insbesondere weist das aus den Einzellängselementen gebildete Drahtseil eine Schlaglänge auf, welche zumindest um ein 4-faches, vorzugsweise zumindest um ein 8-faches, vorteilhaft zumindest um ein 12-faches, besonders vorteilhaft zumindest um ein 16-faches, bevorzugt zumindest um ein 22-faches und besonders bevorzugt zumindest um ein 30-faches größer ist als ein mittlerer Durchmesser des Längselements.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das aus den Einzellängselementen gebildete Drahtseil einen Schlagwinkel von weniger als 25°, vorzugsweise von weniger als 20°, vorteilhaft von weniger als 15°, bevorzugt von weniger als 10° und besonders bevorzugt von zumindest 5°, aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders vorteilhafte Außengewindeform erreicht werden, insbesondere indem Einzellängselemente den Gewindegang des Außengewindes zumindest im Wesentlichen senkrecht kreuzen. Der Ausdruck „im Wesentlichen senkrecht“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 20°, vorteilhaft kleiner als 15° und besonders vorteilhaft kleiner als 10° aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders gute Gängigkeit des Außengewindes bei einem Aufschrauben einer Mutter erreicht werden. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass das aus den Einzellängselementen gebildete Drahtseil einen Schlagwinkel von mehr als 25° aufweist.
Das aus den Einzellängselementen gebildete Drahtseil ist insbesondere als ein Litzendrahtseil, beispielsweise ein 6x7 Litzendrahtseil, ein 7x7 Litzendrahtseil, ein 6x19 Litzendrahtseil, ein 7x19 Litzendrahtseil, ein 6x31 Litzendrahtseil, ein 6x37 Litzendrahtseil und/oder ein 7x37 Litzendrahtseil, ausgebildet. Insbesondere ist das Litzendrahtseil als ein Seale-Litzendrahtseil, als ein Warrington-Litzendrahtseil, als ein Seale-Warrington-Litzendrahtseil und/oder als ein Litzendrahtseil mit Fülldrähten ausgebildet. Insbesondere weist das als Litzendrahtseil ausgebildete Drahtseil einen rechten oder einen linken Gleichschlag oder vorzugsweise einen rechten oder einen linken Kreuzschlag auf.
Vorzugsweise ist das aus den Einzellängselementen gebildete Drahtseil jedoch als ein Spiraldrahtseil, beispielsweise als ein 1×7 Spiraldrahtseil, insbesondere ein einlagiges (1+6) Spiraldrahtseil, als ein 1×19 Spiraldrahtseil, insbesondere ein zweilagiges (1+6+12) Spiraldrahtseil, als ein 1×37 Spiraldrahtseil, insbesondere ein dreilagiges (1+6+12+18) Spiraldrahtseil, als ein 1×61 Spiraldrahtseil, insbesondere ein vierlagiges (1+6+12+18+24) Spiraldrahtseil und/oder als ein 1x91 Spiraldrahtseil, insbesondere ein fünflagiges (1+6+12+18+24+30) Spiraldrahtseil ausgebildet. Alternativ kann das den Einzellängselementen gebildete Drahtseil auch als ein vollverschlossenes Seil, beispielsweise ein einlagiges-, ein zweilagiges- oder ein mehrlagiges vollverschlossenes Spiraldrahtseil, ausgebildet sein.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Längselement mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, und insbesondere höchstens fünf, Verseillagen über ein Kernlängselement des Längselements aufweist. Dadurch kann vorteilhaft hohe Biegbarkeit und/oder eine hohe Dehnbarkeit des Längselements erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine hohe Robustheit des Längselements erreicht werden, insbesondere indem ein Bruch oder Riss eines Einzellängselements des Längselements nur eine geringe Reduzierung der Belastbarkeit des Längselements nach sich zieht. Insbesondere ist das Kernlängselement als eine Seilseele ausgebildet. Insbesondere ist das Kernlängselement zumindest im Wesentlichen identisch zu dem Einzellängselement und/oder zu einer Litze aus Einzellängselementen ausgebildet. Alternativ kann das Kernlängselement einen von dem Einzellängselement oder der Litze aus Einzellängselementen abweichenden Durchmesser aufweisen, welcher vorzugsweise größer ist als der Durchmesser des Einzellängselements oder der Litze aus Einzellängselementen. Zudem kann das Kernlängselement alternativ aus einem anderen Material als die Einzellängselemente bestehen, beispielsweise kann das Kernlängselement als eine Einlage aus einem elastischen Material, z.B. Kunststoff, ausgebildet sein. Außerdem könnte das Kernlängselement alternativ hohl ausgebildet sein. Insbesondere weisen die Verseillagen zumindest im Wesentlichen identische Schlagwinkel und/oder Schlaglängen auf. Alternativ kann zumindest eine Verseillage einen von einer weiteren Verseillage abweichenden Schlagwinkel und/oder eine von einer weiteren Verseillage abweichende Schlaglänge aufweisen.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass zumindest zwei der Verseillagen des Längselements kreuzweise drehmomentausgleichend zueinander verseilt sind. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Sicherheit erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine zu große Durchmesseränderung des Längselements unter einer Zugbelastung durch gleichläufiges Zusammendrehen der einzelnen Verseillagen verhindert werden, wodurch vorteilhaft ein besonders konstanter und/oder belastungsunabhängiger Durchmesser des Längselements erreicht werden kann. Dadurch kann vorteilhaft ein guter Halt einer auf das Außengewinde des Längselements aufgeschraubten Mutter und/oder eines auf das Außengewinde des Längselements aufgeschraubten weiteren Schraubelements auch unter einer Belastung des Längselements sichergestellt werden. Vorteilhaft kann eine Reduzierung eines Halts der Mutter oder des weiteren Schraubelements verhindert werden. Insbesondere sind alle Verseillagen des Längselements abwechselnd kreuzweise drehmomentausgleichend zueinander verseilt. Unter einer „kreuzweisen Verseilung“ soll insbesondere verstanden werden, dass Einzellängselemente von Spiraldrahtseilen und/oder Litzen von Litzendrahtseilen benachbarter Verseillagen Spiralen mit unterschiedlicher Gängigkeit ausbilden. Insbesondere bilden die Verseillagen des kreuzweise drehmomentausgleichend zueinander verseilten Längselements abwechselnd linksgängige und rechtsgängige Helices aus.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest zwischen zwei Verseillagen zumindest ein Trennelement angeordnet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Sicherheit erreicht werden, insbesondere indem eine direkte Reibung zwischen Einzellängselementen und/oder Litzen benachbarter Verseillagen verhindert werden kann und/oder indem ein Korrosionsschutz der Einzellängselementen und/oder Litzen benachbarter Verseillagen erhöht werden kann. Insbesondere kann dadurch eine elektrochemische Spannungskorrosion zwischen Einzellängselementen und/oder Litzen benachbarter Verseillagen verhindert werden, insbesondere wenn die Einzellängselemente und/oder Litzen benachbarter Verseillagen Oberflächenmaterialien mit einem unterschiedlichen Standardelektrodenpotential aufweisen, beispielsweise wenn eine innenliegende Verseillage aus hochfestem Kohlenstoffstahl ausgebildet ist und eine außenliegende Verseillage aus rostträgem Stahl (INOX). Das Trennelement ist insbesondere als eine Ummantelung zumindest eines Einzellängselements, zumindest einer Litze und/oder einer gesamten Verseillage ausgebildet. Vorzugsweise ist das Trennelement elektrisch isolierend und/oder nichtleitend, beispielsweise zumindest teilweise aus einem Plastik, ausgebildet. Insbesondere ist zumindest zwischen der äußersten Verseillage und der zu der äußersten Verseillage benachbarten Verseillage ein Trennelement angeordnet. Es ist denkbar, dass insbesondere zwischen mehr als zwei Verseillagen zumindest ein Trennelement angeordnet ist. Vorzugsweise ist zwischen allen Verseillagen ein Trennelement angeordnet. Es ist zudem denkbar, dass insbesondere zwischen zumindest zwei Verseillagen eine Mehrzahl an Trennelementen angeordnet ist.
Das Trennelement bildet insbesondere eine Verseillagen trennende Trennlage aus.
Wenn unterschiedliche Einzellängselemente, insbesondere unterschiedlichen Verseillagen zugehörige Einzellängselemente, zumindest im Wesentlichen voneinander verschiedene Zugfestigkeiten aufweisen, kann vorteilhaft eine Gesamtzugfestigkeit und zugleich eine Außengewindeform optimiert werden. Insbesondere kann vorteilhaft eine hohe Gesamtzugfestigkeit bei gleichzeitiger Ermöglichung einer vorteilhaften Außengewindeform, beispielsweise mit einer ausreichenden Tiefe des Gewindegrunds, erreicht werden. Insbesondere weisen einzelne benachbarte Einzellängselemente einer Verseillage eines Spiraldrahtseils zumindest im Wesentlichen voneinander verschiedene Zugfestigkeiten auf oder alle Einzellängselemente einer Verseillage weisen eine zumindest im Wesentlichen identische Zugfestigkeit auf, welche sich von einer Zugfestigkeit zumindest eines Teils der Längselemente, insbesondere aller Längselemente, benachbarter Verseillagen zumindest im Wesentlichen unterscheidet. Darunter, dass sich Zugfestigkeiten „im Wesentlichen voneinander unterscheidenden“, soll insbesondere verstanden werden, dass die Zugfestigkeiten eine Differenz von zumindest 10 %, vorzugsweise zumindest 25 % und bevorzugt zumindest 50 % bilden.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil der Einzellängselemente, welche eine außenliegende Verseillage ausbilden, eine Zugfestigkeit aufweisen, welche wesentlich niedriger ist als eine mittlere Zugfestigkeit von Einzellängselementen, welche eine innenliegende Verseillage ausbilden. Dadurch kann vorteilhaft eine gute Formbarkeit der außenliegenden Verseillage für eine Erzeugung eines Außengewindes ermöglicht werden, insbesondere unter einer Beibehaltung einer hohen Gesamtzugfestigkeit des Längselements. Unter einer „wesentlich niedrigeren Zugfestigkeit“ soll insbesondere eine um wenigstens 10 % niedrigere, vorzugsweise eine um wenigstens 25 % niedrigere, bevorzugt eine um wenigstens 50 % niedrigere und besonders bevorzugt eine um wenigstens 75 % niedrigere Zugfestigkeit verstanden werden. Insbesondere weist die außenliegende Verseillage mit der niedrigeren Zugfestigkeit zumindest eine Zugfestigkeit von 500 N/mm², vorzugsweise von zumindest 750 N/mm², bevorzugt von zumindest 1000 N/mm² und besonders bevorzugt von zumindest 1250 N/mm² auf. Insbesondere weisen die Einzellängselemente innenliegender und außenliegender Verseillagen wesentlich voneinander verschiedene Zugfestigkeiten auf, wobei jedoch die Einzellängselemente innenliegender sowohl als auch die Einzellängselemente außenliegender Verseillagen aus hochfestem Stahl ausgebildet sind.
Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil der Einzellängselemente einen zumindest teilweisen runden Querschnitt und/oder zumindest ein Teil der Einzellängselemente einen zumindest teilweise polygonalen, insbesondere triangularen, rhomboiden, bikonkavlinsenförmigen und/oder Z-förmigen, Querschnitt aufweist. Dadurch kann eine vorteilhafte Seilpackung erreicht werden. Insbesondere weist zumindest ein Teil der Einzellängselemente des Längselements, insbesondere alle Einzellängselemente des Längselements, einen vollständig runden Querschnitt auf. Insbesondere weisen zumindest die Einzellängselemente der außenliegenden Verseillage und/oder die Einzellängselemente der zu der außenliegenden Verseillage benachbarten Verseillage zumindest abschnittsweise, vorzugsweise zumindest an an den Gewindegrund des Außengewindes des Längselements angrenzenden Teilbereichen der Einzellängselemente, einen von einem runden Querschnitt abweichenden Querschnitt auf, welcher insbesondere eine zumindest im Wesentlichen rechteckige Form mit einer teilkreisförmigen Erhebung oder Eindellung auf einer innenliegenden Seite des Einzellängselements ausbildet. Insbesondere weist ein vollverschlossenes Spiraldrahtseil zumindest in der außenliegenden Verseillage und/oder in der zu der außenliegenden Verseillage benachbarten Verseillage Einzellängselemente mit einem rhomboiden oder einem Z-förmigen Querschnitt auf.
Zudem wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil des Längselements, insbesondere zumindest ein Teil der Einzellängselemente des Längselements, eine Korrosionsschutzschicht aufweist oder aus nichtrostendem Stahl ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Korrosionsbeständigkeit erreicht werden, was vorteilhaft zu einer hohen Lebensdauer führen kann. Insbesondere ist die Korrosionsschutzschicht als eine Zinkbeschichtung, als eine Zink-Aluminiumbeschichtung, beispielsweise eine Galfanbeschichtung, als eine Zink-Aluminiumbeschichtung mit einem Additiv, beispielsweise Magnesium und/oder als eine Ummantelung, beispielsweise eine Polymer-, Epoxy- und/oder Plastikummantelung, ausgebildet. Vorzugsweise ist die Korrosionsschutzschicht zumindest teilweise als eine aktive Korrosionsschutzschicht ausgebildet, welche insbesondere einen anodischen Korrosionsschutz ausbildet. Es ist zudem denkbar, dass die Korrosionsschutzschicht eine Mehrzahl, insbesondere übereinanderliegender Beschichtungen, insbesondere mit unterschiedlichen Materialeigenschaften zumindest einer Schicht, umfasst. Alternativ und/oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die Korrosionsschutzschicht zumindest teilweise als eine passive Korrosionsschutzschicht und/oder eine kathodische Korrosionsschutzschicht ausgebildet ist. Vorzugsweise genügt die Korrosionsschutzschicht zumindest den in der DIN EN 102064-2:2012-3 Norm an eine Mindestmenge eines Überzugs mit einer Korrosionsschutzschicht für Klasse A Drähte gestellten Anforderungen. Insbesondere weisen zumindest die Einzellängselemente der außenliegenden Verseillage eine Korrosionsschutzschicht auf oder sind aus nichtrostendem Stahl (INOX) ausgebildet. Vorzugsweise weisen alle Einzellängselemente eine Korrosionsschutzschicht auf oder sind aus nichtrostendem Stahl (INOX) ausgebildet. Insbesondere weisen Einzellängselemente innenliegender und außenliegender Verseillagen einen unterschiedlichen Korrosionsschutz, insbesondere unterschiedlich dicke Korrosionsschutzschichten und/oder unterschiedlich zusammengesetzte Korrosionsschutzschichten auf. Beispielsweise sind die Einzellängselemente der außenliegenden Verseillage aus nichtrostendem Stahl ausgebildet, während die Einzellängselemente innenliegender Verseillagen eine Korrosionsschutzschicht, beispielswiese eine Verzinkung oder eine Galfanbeschichtung, aufweisen. Dadurch können vorteilhaft korrosionsgeschützte Einzellängselemente unterschiedlicher Materialien und/oder Zugfestigkeiten in dem Längselement kombiniert werden. Es ist denkbar, dass eine Dicke einer Korrosionsschutzschicht eines Einzellängselements abnimmt, umso weiter innen in dem Längselement das Einzellängselement angeordnet ist. Dadurch können vorteilhaft Materialkosten gering gehalten werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil der Einzellängselemente des Längselements, welche eine außenliegende Verseillage ausbilden, aus nichtrostendem Stahl ausgebildet ist und dass zumindest ein weiterer Teil der Einzellängselemente des Längselements, welche eine innenliegende Verseillage ausbilden, aus einem Kohlenstoffstahl ausgebildet sind. Dadurch können vorteilhaft korrosionsgeschützte Einzellängselemente unterschiedlicher Materialien und/oder Zugfestigkeiten in dem Längselement kombiniert werden, wodurch vorteilhaft zugleich die Gesamtzugfestigkeit, die Korrosionsbeständigkeit und die Materialkosten optimiert werden können. Insbesondere weisen die aus Kohlenstoffstahl ausgebildeten innenliegenden Verseillagen eine zusätzliche Korrosionsschutzschicht auf der Oberfläche auf. Unter einem „Kohlenstoffstahl“ soll insbesondere ein Stahl mit einem erhöhten Kohlenstoffanteil verstanden werden, welcher insbesondere zumindest 0,5 %, vorzugsweise zumindest 0,7 %, bevorzugt zumindest 0,9 % und besonders bevorzugt höchstens 1 % beträgt. Eine „außenliegende Verseillage“ ist insbesondere als eine Verseillage ausgebildet, welche lediglich auf einer Seite an eine weitere Verseillage und/oder an eine Seilseele angrenzt. Eine „innenliegende Verseillage“ ist insbesondere als eine Verseillage ausgebildet, welche auf beiden Seiten an eine weitere Verseillage und/oder an eine Seilseele angrenzt.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Längselement, insbesondere zumindest ein Einzellängselement des Längselements, zumindest eine Injektionsöffnung, vorzugsweise einen Injektionskanal, aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine Durchführung eines fließfähigen Materials, beispielsweise Mörtel oder Beton, durch das Längselement entlang der Längsrichtung des Längselements ermöglicht werden. Dadurch kann insbesondere eine Verankerung des Längselements in einem Bohrloch vereinfacht werden, insbesondere indem nach einem Einführen des Längselements in das Bohrloch Kleber, beispielsweise Beton oder Mörtel, in die Injektionsöffnung injiziert wird, dadurch bis an das Ende des Bohrlochs gelangt und sich vorteilhaft um das Längselement herum in dem Bohrloch einlagert. Die Injektionsöffnung, vorzugsweise der Injektionskanal, ist insbesondere als eine durch das Längselement durchgehende, insbesondere durch zumindest ein Einzellängselement des Längselements durchgehende, vorzugsweise sich im Wesentlichen in die Längsrichtung des Längselements erstreckende, Ausnehmung ausgebildet. Insbesondere ist die Injektionsöffnung, vorzugsweise der Injektionskanal, einem Einzellängselement zugeordnet. Insbesondere ist das Einzellängselement mit der Injektionsöffnung, vorzugsweise dem Injektionskanal, rohrförmig ausgebildet. Insbesondere ist die Injektionsöffnung vorzugsweise der Injektionskanal, und/oder das Einzellängselement mit der Injektionsöffnung, vorzugsweise dem Injektionskanal, in einem Zentrum des Längselements angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Injektionsöffnung, vorzugsweise der Injektionskanal, und/oder das Einzellängselement mit der Injektionsöffnung, vorzugsweise dem Injektionskanal, außerhalb des Zentrums des Längselements angeordnet ist. Insbesondere eine außerhalb des Zentrums des Längselements angeordnete Injektionsöffnung, vorzugsweise Injektionskanal, weist einen entlang der Längsrichtung ausgerichteten schraubenförmigen Verlauf auf. Es ist denkbar, dass zumindest zwei oder mehr als zwei Einzellängselemente eine Injektionsöffnung, vorzugsweise einen Injektionskanal, aufweisen. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Redundanz erreicht werden, insbesondere indem eine Injektion von fließfähigem Material auch bei einer Verstopfung oder einer Beschädigung einer der Injektionsöffnungen und/oder Injektionskanäle ermöglicht werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auf zumindest ein Einzellängselement, insbesondere die Seilseele des Längselements, verzichtet werden, um die Injektionsöffnung, insbesondere den Injektionskanal, auszubilden.
Zusätzlich wird eine Verwendung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung als ein Gesteinsanker, insbesondere Litzenanker, für statische und/oder dynamische Belastungen im Grund- und/oder Tiefbau, beispielsweise als Boden- und/oder Felsnagel, als Mikropfahl, als Fundamentanker und/oder als Felsanker, und/oder als Spann-, Verbindungs- und/oder Halteelement im Hochbau, beispielweise als Spannseil und/oder als Halteelement von Glasfassaden, von Zeltkonstruktionen und/oder von Sonnensegeln vorgeschlagen. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz, insbesondere einer Nutzungseffizienz, bereitgestellt werden. Insbesondere kann dadurch eine hohe Materialnutzungseffizienz erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine einfache Montage des Gesteinsankers und/oder des Spann-, Verbindungs- und/oder Halteelements ermöglicht werden.
Außerdem wird der Gesteinsanker mit einer Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung vorgeschlagen. Ein derartiger biegeschlaffer und mittels eines direkten Aufschraubens einer Mutter befestigbarer Gesteinsanker ist vorteilhaft einfach zu montieren. Insbesondere da ein aufwändiges Parallelausrichten des Gesteinsankers zum Bohrloch oder ein aufwändiges Kuppeln separater Elemente zu einem Gesteinsanker einer gewünschten Länge entfallen kann. Zudem führt eine biegeschlaffe Ausbildung des Gesteinsankers vorteilhaft dazu, dass an dem Gesteinsanker angreifende Querbelastungen und/oder Querkräfte zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest zu einem Großteil, in Zugbelastungen umgewandelt werden können. Insbesondere wenn ein Boden in dem ein Gesteinsanker verankert ist abrutscht, beispielsweise durch Rutschungen einer obersten Bodenschicht, kann dies bei einer biegesteifen Ausführung eines Gesteinsankers zu Abscherkräften führen, welche den biegesteifen Gesteinsanker beschädigen oder zerstören können. Dieser Effekt kann vorteilhaft bei einer Verwendung eines biegeschlaffen Gesteinsankers vermindert werden.
Ferner wird ein Verfahren zu einer Montage eines Gesteinsankers vorgeschlagen, wobei der Gesteinsanker von einer Bobine abgerollt wird und/oder aus einer Ringform entrollt wird, in einer beliebigen gewünschten Länge abgelängt wird, in einer vorgefertigten Aufnahme, beispielswiese einem Bohrloch, befestigt wird und mittels eines Aufschraubens eines Schraubelements auf den Gesteinsanker gespannt und/oder mit einem zu verankernden Objekt verbunden wird. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache Konfektionierung und Montage des Gesteinsankers ermöglicht werden.
Des Weiteren wird eine Herstellungsvorrichtung für die Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung mit dem Längselement, welches zumindest abschnittsweise, vorzugsweise durchgehend, insbesondere entlang einer Längsrichtung des Längselements, biegeschlaff ausgebildet ist, und welches auf seiner gesamten Längserstreckung zumindest abschnittsweise, vorzugsweise durchgehend, ein Außengewinde aufweist, wobei das Längselement zumindest eine Mehrzahl an separat voneinander ausgebildeten Einzellängselementen umfasst, und mit einer Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung, welche zumindest dazu vorgesehen ist, insbesondere kontinuierlich, das Längselement aus der Mehrzahl von Einzellängselementen herzustellen, und wobei die Herstellungsvorrichtung eine Gewindeherstellungsvorrichtung aufweist, welche unmittelbar hinter einer Längselementausgabe der Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung angeordnet ist und welche dazu vorgesehen ist, insbesondere mittels einer Warmverformung oder einer Kaltverformung des Längselements, abschnittsweise oder kontinuierlich das Längselement über eine gesamte Längserstreckung des Längselements mit dem Außengewinde zu versehen. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Effizienz, insbesondere Herstellungseffizienz, erreicht werden, insbesondere indem die Verseilung der Einzellängselemente zu dem Längselement und die Herstellung des Außengewindes des Längselements in zwei direkt aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten an derselben Maschine stattfindet. Unter der Wendung „unmittelbar hinter“ soll insbesondere in einem Abstand von weniger als 3 m, vorzugsweise weniger als 1 m und bevorzugt weniger als 0,5 m verstanden werden.
Zusätzlich wird ein Verfahren zur Herstellung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung mittels der Herstellungsvorrichtung vorgeschlagen. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Effizienz, insbesondere Herstellungseffizienz, insbesondere zur Herstellung des Längselements mit dem Außengewinde auf seiner gesamten Längserstreckung, erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, die erfindungsgemäße Verwendung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, die erfindungsgemäße Herstellungsvorrichtung zu einer Herstellung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Herstellung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, sowie der erfindungsgemäße Gesteinsanker und das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Montage des Gesteinsankers soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, die erfindungsgemäße Verwendung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, die erfindungsgemäße Herstellungsvorrichtung zu einer Herstellung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Herstellung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung, sowie der erfindungsgemäße Gesteinsanker und das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Montage des Gesteinsankers zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind sechs Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht eines Teils einer Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung mit einem Längselement,
2 eine schematische Seitenansicht der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung mit dem Längselement und einem Schraubelement,
3 eine schematische senkrechte Schnittansicht durch die Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung entlang einer Schnittachse A aus 2,
4 eine schematische senkrechte Schnittansicht durch die Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung entlang einer Schnittachse B aus 2,
5 eine schematische senkrechte Schnittansicht durch ein Einzellängselement des Längselements,
6a eine Bobine mit einem aufgerollten Längselement in einer schematischen Draufsicht,
6b die Bobine in einer schematischen Seitenansicht,
7a eine schematische Ansicht einer Verankerung eines biegesteifen Gesteinsankers in einem Bohrloch nach dem Stand der Technik, 7b eine schematische Ansicht einer Verwendung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung als ein Gesteinsanker,
8 eine schematische Ansicht einer Verwendung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung als Spann-, Verbindungs- und/oder Halteelement,
9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Montage des Gesteinsankers,
10a eine schematische Darstellung einer Herstellungsvorrichtung zu einer Herstellung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung,
10b eine schematische Darstellung eines Ausschnitts der Herstellungsvorrichtung mit einer Gewindeherstellungsvorrichtung,
11 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer alternativen Herstellungsvorrichtung mit einer alternativen Gewindeherstellungsvorrichtung,
12 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer weiteren alternativen Herstellungsvorrichtung mit einer weiteren alternativen Gewindeherstellungsvorrichtung,
13 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung mittels der Herstellungsvorrichtung,
14 eine schematische senkrechte Schnittansicht durch ein Längselement einer alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung,
15 eine schematische senkrechte Schnittansicht durch ein Längselement einer zweiten alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung,
16 eine schematische senkrechte Schnittansicht durch ein Längselement einer dritten alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung,
17 eine schematische Seitenansicht eines Längselements einer vierten alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung,
18 eine schematische perspektivische Ansicht eines Längselements einer fünften alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung,
19 eine schematische Seitenansicht des Längselements der fünften alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung in einer Drehlage,
20 eine schematische Seitenansicht des Längselements der fünften alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung in einer weiteren um 90° gedrehten Drehlage und
21 eine schematische senkrechte Schnittansicht durch das Längselement der fünften alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10a mit einem Längselement 12a. Das Längselement 12a ist biegeschlaff ausgebildet. Das Längselement 12a ist entlang einer Längsrichtung 14a des Längselements 12a biegeschlaff ausgebildet. Das Längselement 12a weist ein Außengewinde 16a auf. Das Außengewinde 16a ist zu einem Aufdrehen eines Schraubelements 60a auf das Längselement 12a vorgesehen (vgl. auch 2). Das Außengewinde 16a ist als ein Linksgewinde ausgebildet. Alternativ könnte das Außengewinde 16a als ein Rechtsgewinde ausgebildet sein. Zudem ist denkbar, dass das Außengewinde 16a entlang der Längsrichtung 14a abwechselnd Linksgewinde und Rechtsgewinde aufweist. Das Schraubelement 60a ist zu einem Verspannen und/oder einer Befestigung des Längselements 12a vorgesehen. Das Schraubelement 60a ist als eine Mutter ausgebildet. Das Außengewinde 16a ist direkt in das Längselement 12a eingebracht. Das Außengewinde 16a erstreckt sich über eine gesamte Längserstreckung des Längselements 12a (vgl. auch 6a). Das Außengewinde 16a weist eine Gewindesteigung auf. Das Außengewinde 16a weist einen Gewindesteigungswinkel 70a auf. Die Gewindesteigung des Außengewindes 16a spannt mit der Längsrichtung 14a den Gewindesteigungswinkel 70a auf. Der Gewindesteigungswinkel 70a beträgt zwischen 45° und 85°. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Gewindesteigungswinkel 70a 78°. Die Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10a ist frei von einer separierbaren, mit dem Längselement 12a verbundenen, Gewindehülse.
Das Außengewinde 16a weist eine Mehrzahl an Gewindegängen 20a, 22a auf. Die Gewindegänge 20a, 22a sind als spiralförmige Vertiefungen in einer Oberfläche 74a des Längselements 12a ausgebildet. Jeder Gewindegang 20a, 22a umfasst einen Gewindegrund 76a. Eine tiefste Stelle der spiralförmigen Vertiefung des Gewindegangs 20a, 22a bildet den Gewindegrund 76a aus. Zwei benachbarte Gewindegänge 20a, 22a sind durch eine Gewindespitze 78a getrennt. Eine höchste Stelle des Außengewindes 16a zwischen zwei Gewindegängen 20a, 22a bildet die Gewindespitze 78a aus. Die Gewindespitze 78a erstreckt sich spiralförmig entlang der Oberfläche 74a des Längselements 12a. Die Gewindegänge 20a, 22a sind aneinander anschließend ausgebildet. Das Außengewinde 16a ist ununterbrochen ausgebildet. Die Gewindegänge 20a, 22a sind ununterbrochen ausgebildet. Alternativ könnten das Außengewinde 16a und/oder die Gewindegänge 20a, 22a zumindest teilweise unterbrochen ausgebildet sein. Die Gewindegänge 20a, 22a sind regelmäßig voneinander beabstandet ausgebildet. Ein Abstand zwischen zwei Gewindegängen 20a, 22a beträgt etwa 50 % eines Außendurchmessers 30a des Längselements 12a. Der Außendurchmesser 30a des Längselements 12a entspricht einem Außendurchmesser 72a des Außengewindes 16a. Der Außendurchmesser 72a des Außengewindes 16a wird zwischen Gewindespitzen 78a des Außengewindes 16a gemessen.
Das Außengewinde 16a als ein Grobgewinde ausgebildet. Das Außengewinde 16a ist als ein Rundgewinde ausgebildet. In einer Gewindeprofilansicht, wie z.B. in 1 gezeigt, sind die Gewindespitzen 78a der Gewindegänge 20a, 22a zumindest im Wesentlichen rund. Die Rundung der Gewindespitzen 78a der Gewindegänge 20a, 22a weisen in der Gewindeprofilansicht einen Krümmungsradius 80a zwischen 0,5 mm und 10 mm auf. Der Krümmungsradius 80a der Gewindespitzen 78a der Gewindegänge 20a, 22a in der in 1 gezeigten Gewindeprofilansicht beträgt 2 mm. Das Außengewinde 16a weist linke Gewindeflanken 82a und rechte Gewindeflanken 84a auf. Die Gewindeflanken 82a, 84a weisen einen Steigungswinkel 86a relativ zu der Längsrichtung 14a zwischen 20° und 45° auf. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Steigungswinkel 86a der Gewindeflanken 82a, 84a 30°. Der Steigungswinkel 86a der rechten Gewindeflanken 84a und der linken Gewindeflanken 82a ist zumindest im Wesentlichen identisch.
Das Längselement 12a ist zumindest teilweise aus einem hochfesten Stahl ausgebildet. Der hochfeste Stahl des Längselements 12a weist eine Zugfestigkeit von 1770 N/mm² auf. Der Außendurchmesser 30a des Längselements 12a ist um zumindest 15 % kleiner als ein Außendurchmesser einer biegesteifen Stange aus Baustahl mit einer zumindest im Wesentlichen gleichen Gesamtzugfestigkeit. Das Längselement 12a weist ein Elastizitätsmodul von höchstens 190 kN/mm² auf.
Das Längselement 12a umfasst eine Mehrzahl an Einzellängselementen 28a, 32a. Die Einzellängselemente 28a, 32a sind separat voneinander ausgebildet. Die Einzellängselemente 28a, 32a liegen auf Kontakt aneinander an. Die Einzellängselemente 28a, 32a erstrecken sich spiralförmig in die Längsrichtung 14a des Längselements 12a. Alternativ können sich die Einzellängselemente 28a, 32a auch gerade in die Längsrichtung 14a des Längselements 12a erstrecken. Die Einzellängselemente 28a, 32a sind miteinander verseilt. Das Längselement 12a bildet ein Drahtseil 34a aus. Das in 1 gezeigte Drahtseil 34a ist als ein Spiraldrahtseil ausgebildet. Alternativ könnte das Drahtseil 34a als ein Litzendrahtseil ausgebildet sein. Ein Spiraldrahtseil erlaubt vorteilhaft eine bessere Gewindegängigkeit aufgrund einer ebeneren Oberfläche 74a in einem Vergleich zu einem Litzendrahtseil. Die miteinander verseilten Einzellängselemente 28a, 32a sind frei von zusätzlichen Verbindungsmitteln wie Manschetten, Kleber oder dergleichen zu einer Ausbildung des Längselements 12a verbunden. Alternativ könnten die Einzellängselemente 28a, 32a mittels zumindest einem Verbindungsmittel miteinander zu einer Ausbildung des Längselements 12a verbunden sein.
Das aus den Einzellängselementen 28a, 32a gebildete Drahtseil 34a weist einen Schlag auf. Das in 1 gezeigte Längselement 12a weist einen Rechtsschlag auf. Alternativ könnte das Drahtseil 34a einen Linksschlag aufweisen. Das aus den Einzellängselementen 28a, 32a gebildete Drahtseil 34a weist einen Schlagwinkel 36a auf. Der Schlagwinkel 36a wird von einem Einzellängselement 28a, 32a und der Längsrichtung 14a des Längselements 12a aufgespannt. Der Schlagwinkel 36a ist kleiner als 25°. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Schlagwinkel 36a 20°. Die Einzellängselemente 28a, 32a des Längselements 12a weisen eine Schlaglänge auf, welche neun Mal so groß ist wie der Außendurchmesser 30a des Längselements 12a. Der Schlagwinkel 36a kreuzt den Gewindesteigungswinkel 70a. Ein Kreuzungswinkel 88a zwischen dem Schlag des Längselements 12a und einer Gewindeflanke 82a, 84a des Außengewindes 16a beträgt zwischen 65° und 115°. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Kreuzungswinkel 88a etwa 80°. Die Gewindesteigung des Außengewindes 16a und eine Steigung des Schlags eines verseilten Einzellängselements 28a, 32a weisen unterschiedliche Steigungsrichtungen auf. Dadurch kann vorteilhaft unterbunden werden, dass sich die zu einem Drahtseil 34a verseilten Einzellängselements 28a, 32a des Längselements 12a bei einem Aufschrauben und/oder bei einem Festziehen des Schraubelements 60a aufdrehen. Alternativ könnten die Gewindesteigung des Außengewindes 16a und die Steigung des Schlags eines verseilten Einzellängselements 28a, 32a gleichgerichtete Steigungsrichtungen aufweisen.
3 zeigt einen Schnitt durch das Längselement 12a der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10a entlang einer zu der Längsrichtung 14a senkrechten Schnittebene A. Die Schnittebene A ist in der 2 angedeutet. 3 zeigt einen Schnitt durch den Gewindegrund 76a des Außengewindes 16a. Das Längselement 12a weist vier Verseillagen 38a, 40a, 90a, 92a auf. Das Längselement 12a weist ein Kernlängselement 42a auf. Das Kernlängselement 42a ist zumindest im Wesentlichen gerade. Das Kernlängselement 42a ist frei von einer Spiralform. Das Kernlängselement 42a ist zumindest im Wesentlichen identisch zu einem Einzellängselement 28a, 32a ausgebildet. Die Verseillagen 38a, 40a, 90a, 92a sind um das Kernlängselement 42a des Längselements 12a gewickelt. Die innerste Verseillage 92a weist sechs Einzellängselemente 28a, 32a auf. Die innerste Verseillage 92a ist als eine innenliegende Verseillage ausgebildet. Die zweite Verseillage 90a weist 12 Einzellängselemente 28a, 32a auf. Die zweite Verseillage 90a ist als eine innenliegende Verseillage ausgebildet. Die dritte Verseillage 40a weist 18 Einzellängselemente 28a, 32a auf. Die dritte Verseillage 40a ist als eine innenliegende Verseillage ausgebildet. Die vierte Verseillage 38a weist 24 Einzellängselemente 28a, 32a auf. Die vierte Verseillage 38a ist als eine außenliegende Verseillage ausgebildet. Die Verseillagen 38a, 40a, 90a, 92a sind zueinander benachbart. Die jeweils in einer Radialrichtung des Längselements 12a außen von den Einzellängselementen 28a, 32a einer benachbarten Verseillage 40a, 90a, 92a liegenden Einzellängselemente 28a, 32a einer Verseillage 38a, 40a, 90a sind spiralförmig um die benachbarte Verseillage 40a, 90a, 92a gewickelt. Das Längselement 12a ist als ein vierlagiges (1+6+12+18+24) Spiraldrahtseil ausgebildet. Jeweils zwei der Verseillagen 38a, 40a, 90a, 92a des Längselements 12a sind kreuzweise drehmomentausgleichend zueinander verseilt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die innerste Verseillage 92a einen Linksschlag auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die zweite Verseillage 90a einen Rechtsschlag auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die dritte Verseillage 40a einen Linksschlag auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die außenliegende vierte Verseillage 38a einen Rechtsschlag auf. Bei einer Ausübung einer Zugkraft auf das Längselement 12a wirken vorteilhaft entgegengesetzte Drehmomente auf jeweils benachbarte Verseillagen 38a, 40a, 90a, 92a. Eine gegenseitige „Verzahnung“ der Einzellängselemente 28a, 32a der jeweiligen Verseillagen 38a, 40a, 90a, 92a verhindert vorteilhaft ein Zusammenschnüren des Längselements 12a, wodurch insbesondere eine Veränderung des Außendurchmessers 30a des Längselements 12a unter Zugbelastung gering gehalten werden kann. Die Einzellängselemente 28a, 32a der Verseillagen 38a, 40a, 90a, 92a weisen zumindest im Wesentlichen identische Zugfestigkeiten auf. Die Einzellängselemente 28a, 32a der Verseillagen 38a, 40a, 90a, 92a sind aus einem zumindest im Wesentlichen identischen Material ausgebildet.
Ein Teil der Einzellängselemente 28a, 32a weist einen runden Querschnitt 44a auf. Die Einzellängselemente 28a, 32a der innenliegenden Verseillagen 92a, 90a, 40a weisen den Runden Querschnitt 44a auf. Ein Teil der Einzellängselemente 28a', 32a' weist einen teilweise polygonalen Querschnitt 46a auf. Die Einzellängselemente 28a, 32a der außenliegenden Verseillage 38a weisen den teilweise polygonalen Querschnitt 46a auf. Der Teil der Einzellängselemente 28a', 32a', welcher den teilweise polygonalen Querschnitt 46a aufweist, weist den polygonalen Querschnitt 46a vorwiegend in einem Bereich des Gewindegrunds 76a des Außengewindes 16a auf. Die radial von dem Kernlängselement 42a des Längselements 12a nach außen weisenden Oberflächen 94a der Einzellängselemente 28a', 32a' der außenliegenden Verseillage 38a mit dem teilweise polygonalen Querschnitt 46a bilden zusammen eine zumindest im Wesentlichen runde Oberfläche 74a des Längselements 12a aus. Die radial auf das Kernlängselement 42a des Längselements 12a nach innen weisenden Oberflächen 96a der Einzellängselemente 28a', 32a' der außenliegenden Verseillage 38a mit dem teilweise polygonalen Querschnitt 46a sind zumindest teilweise konkav ausgebildet. Die radial auf das Kernlängselement 42a des Längselements 12a nach innen weisenden Oberflächen 96a der Einzellängselemente 28a', 32a' der außenliegenden Verseillage 38a mit dem teilweise polygonalen Querschnitt 46a sind zumindest teilweise an eine Form der Einzellängselemente 28a, 32a der benachbarten innenliegenden Verseillage 40a angepasst ausgebildet.
4 zeigt einen weiteren Schnitt durch das Längselement 12a der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10a entlang einer zu der Längsrichtung 14a senkrechten Schnittebene B. Die Schnittebene B ist in der 2 angedeutet. 3 zeigt einen Schnitt durch die Gewindespitze 78a des Außengewindes 16a. Alle Einzellängselemente 28a, 28a', 32a, 32a' weisen einen zumindest im Wesentlichen runden Querschnitt 44a auf.
5 zeigt einen Schnitt durch ein Einzellängselement 28a, 32a des Längselements 12a. Das Längselement 12a weist eine Korrosionsschutzschicht 48a auf. Das Einzellängselement 28a, 32a weist eine Korrosionsschutzschicht 48a auf. jedes Einzellängselement 28a, 32a des Längselements 12a weist eine Korrosionsschutzschicht 48a auf. Die Korrosionsschutzschicht 48a des gezeigten Ausführungsbeispiels ist als eine Zinkbeschichtung ausgebildet. Alternativ könnte das Einzellängselement 28a, 32a aus einem nichtrostenden Stahl ausgebildet sein.
6a und 6b zeigen eine Bobine 56a mit dem Längselement 12a. Die Bobine 56a ist zu einem Transport und/oder zu einer Lagerung des Längselements 12a vorgesehen. Das Längselement 12a ist auf die Bobine 56a aufrollbar. Die Bobine 56a weist einen kleinsten Wickeldurchmesser 98a auf, welcher höchstens einem 15-fachen des Außendurchmessers 72a des Außengewindes 16a des Längselements 12a entspricht. Der kleinste Wickeldurchmesser 98a ist als ein Durchmesser einer Trommel 100a der Bobine 56a ausgebildet. Die Trommel 100a ist dazu vorgesehen, dass ein auf die Bobine 56a aufgewickeltes Längselement 12a um sie gewickelt wird. Das Längselement 12a weist eine Gesamtlänge von mehr als 12 m auf. Das auf die Bobine 56a gewickelte Längselement 12a weist eine Gesamtlänge von mehr als 100 m, insbesondere mehr als 1000 m, auf. In einer auf die Bobine 56a aufgewickelten Form ist das Längselement 12a mit dem durchgehenden Außengewinde 16a vorteilhaft einfach auf einen LKW verladbar.
7a zeigt eine Verwendung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10a als ein Gesteinsanker 52a. Der Gesteinsanker 52a ist als ein Litzenanker oder als ein Spiralseilanker ausgebildet. Der Gesteinsanker 52a weist die Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10a auf. Der Gesteinsanker 52a weist das Längselement 12a auf. Der Gesteinsanker 52a ist biegeschlaff ausgebildet. Der Gesteinsanker 52a ist dazu vorgesehen, statische und/oder dynamische Belastungen im Grund- und/oder Tiefbau aufzunehmen und/oder abzufangen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Gesteinsanker 52a als ein Felsanker ausgebildet. Insbesondere kann der Gesteinsanker 52a je nach Anforderung eines Bauwerks weitaus länger als 12 m sein. Zu einer Verankerung in einem Fels 102a ist der Gesteinsanker 52a in eine Aufnahme 58a in dem Fels 102a eingesteckt und mit einem Kleber, beispielsweise Mörtel, in dem Fels 102a befestigt. Die Aufnahme 58a in dem Fels 102a ist als ein Bohrloch 104a ausgebildet. Das Außengewinde 16a des Längselements 12a des Gesteinsankers 52a ist, insbesondere neben seiner Funktion als Verbindungsmittel in Zusammenwirkung mit dem Schraubelement 60a, zumindest dazu vorgesehen, einen Formschluss des Gesteinsankers 52a in dem Bohrloch 104a mit dem zusätzlich zu dem Gesteinsanker 52a in das Bohrloch 104a eingebrachten Kleber zu erzeugen. 7a macht deutlich, dass der biegeschlaffe Gesteinsanker 52a auf eine einfache Weise in das Bohrloch 104a eingeführt werden kann, wobei eine Ausrichtung des Gesteinsankers 52a über eine gesamte Länge des Gesteinsankers 52a in Richtung des Bohrlochs 104a vor einem Einführen des Gesteinsankers 52a in das Bohrloch 104a unnötig ist. In der 7b ist zu einer Verdeutlichung der Vorteile des biegeschlaffen Gesteinsankers 52a der Stand der Technik mit einem biegesteifen Gesteinsanker 110a gezeigt. Um eine Länge größer als 12 m zu erreichen, müssen zumindest zwei Gewindestangen 106a mittels einer Kupplungsvorrichtung 108a verbunden werden. Zudem muss der gesamte biegesteife Gesteinsanker 110a in Richtung des Bohrlochs 104a ausgerichtet werden und dabei mühsam in eine Position senkrecht zu dem Fels 102a verbracht werden.
8 zeigt eine Verwendung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10a als Spann-, Verbindungs- und/oder Halteelement 54a. Das Spann-, Verbindungs- und/oder Halteelement 54a ist zu einer Verwendung im Hochbau vorgesehen. Das Spann-, Verbindungs- und/oder Halteelement 54a ist zu einer Verwendung als Spannseil und/oder als Halteelement von Glasfassaden, von Zeltkonstruktionen und/oder von Sonnensegeln vorgesehen. Zu einer Verspannung des Spann-, Verbindungs- und/oder Halteelements 54a ist ein Schraubelement 60a auf beide Endbereiche 18a des Längselements 12a aufgeschraubt.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Montage des Gesteinsankers 52a. In zumindest einem Verfahrensschritt 112a wird das Längselement 12a der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10a auf einer Bobine 56a aufgewickelt an einem Installationsort angeliefert. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 114a wird das den Gesteinsanker 52a bildende Längselement 12a von der Bobine 56a bis zu einer vorgesehenen Länge des Gesteinsankers 52a abgerollt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 116a wird das den Gesteinsanker 52a bildende Längselement 12a in der vorgesehenen Länge des Gesteinsankers 52a abgelängt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 118a wird eine Aufnahme 58a für den Gesteinsanker 52a an dem Installationsort angefertigt. Die Anfertigung der Aufnahme 58a für den Gesteinsanker 52a umfasst zumindest ein Bohren eines Bohrlochs 104a mit einer vorgesehenen Verankerungstiefe. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 120a wird das abgelängte, den Gesteinsanker 52a bildende, Längselement 12a in die vorgefertigten Aufnahme 58a eingeführt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 122a wird das in die Aufnahme 58a eingeführte, den Gesteinsanker 52a bildende, Längselement 12a in der Aufnahme 58a befestigt, beispielsweise mit einem Kleber wie Mörtel. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 124a wird mittels eines Aufschraubens des Schraubelements 60a auf den Gesteinsanker 52a der Gesteinsanker 52a gespannt und/oder der Gesteinsanker 52a mit einem mittels des Gesteinsankers 52a zu verankerndem Objekt verbunden.
10a zeigt eine Herstellungsvorrichtung 62a, welche zu einer Herstellung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10a vorgesehen ist. Die Herstellungsvorrichtung 62a weist eine Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a auf. Die Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a ist dazu vorgesehen, das Längselement 12a aus einer Mehrzahl von Einzellängselementen 28a, 32a herzustellen. Die Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a ist dazu vorgesehen, mittels eines kontinuierlichen Vorschubs kontinuierlich Einzellängselemente 28a, 32a zu einem Längselement 12a zu verbinden. Die Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a ist dazu vorgesehen, die Einzellängselemente 28a, 32a miteinander zu verseilen und/oder zu verflechten. Die Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a entspricht insbesondere einer Verseilmaschine, wie sie bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a ist dazu vorgesehen, die Einzellängselemente 28a, 32a zu dem Drahtseil 34a, insbesondere dem Spiraldrahtseil oder dem Litzendrahtseil, zu verseilen. Alternativ kann die Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a dazu vorgesehen sein, zueinander parallel ausgerichtete, gerade Einzellängselemente 28a, 32a miteinander zu verbinden, beispielsweise miteinander zu verschweißen. Die Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a weist eine Mehrzahl an Haspeln 126a auf, welche dazu vorgesehen sind, jeweils ein einzelnes Einzellängselement 28a, 32a in aufgerollter Form aufzunehmen. Die Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a ist dazu vorgesehen, die Einzellängselemente 28a, 32a von den Haspeln 126a abzuspulen, wobei die Haspeln 126a während des Abrollens um eine gemeinsame Rotationsachse 128a rotiert werden. Die gemeinsame Rotationsache 128a ist zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsrichtung 14a des hergestellten Längselements 12a ausgerichtet. Die Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a weist einen Verbindungs- und/oder Verseilpunkt 130a auf.
An dem einen Verbindungs- und/oder Verseilpunkt 130a werden die Einzellängselemente 28a, 32a zu dem Längselement 12a verbunden. Die Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a weist eine Längselementausgabe 68a auf. Die Längselementausgabe 68a ist in einer Vorschubrichtung des Längselements 12a unmittelbar hinter dem Verbindungs- und/oder Verseilpunkt 130a angeordnet.
Die Herstellungsvorrichtung 62a weist eine Gewindeherstellungsvorrichtung 66a auf. Die Gewindeherstellungsvorrichtung 66a ist unmittelbar hinter der Längselementausgabe 68a der Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a angeordnet. Die Gewindeherstellungsvorrichtung 66a ist dazu vorgesehen, das Längselement 12a über die gesamte Längserstreckung des Längselements 12a mit dem Außengewinde 16a zu versehen. Die Gewindeherstellungsvorrichtung 66a ist dazu vorgesehen, das Längselement 12a mittels einer Warmverformung oder einer Kaltverformung des Längselements 12a mit dem Außengewinde 16a zu versehen. Die Gewindeherstellungsvorrichtung 66a ist dazu vorgesehen, das Längselement 12a abschnittsweise oder kontinuierlich mit dem Außengewinde 16a zu versehen. Die Gewindeherstellungsvorrichtung 66a umfasst Gewindewalzen 132a. Die Gewindeherstellungsvorrichtung 66a weist drei Gewindewalzen 132a auf. Die Gewindewalzen 132a sind zu einer Erzeugung von Druckspannungen auf das Längselement 12a zu einer Erzeugung des Außengewindes 16a vorgesehen. Die Gewindewalzen 132a sind zu einem Einwalzen des Außengewindes 16a in das Längselement 12a vorgesehen. Die Gewindewalzen 132a sind zu einem Kaltverformen des Längselements 12a vorgesehen. Die Gewindewalzen 132a sind gleichmäßig beabstandet in einer Umfangsrichtung eines zu bearbeitenden Längselements 12a angeordnet. Die Gewindewalzen 132a sind in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung 14a des zu bearbeitenden Längselements 12a bewegbar, insbesondere mittels eines Hydrauliksystems gelagert. Dadurch kann vorteilhaft eine Walzkraft angepasst und/oder eingestellt werden. Zudem kann dadurch vorteilhaft ein Einwalzen des Außengewindes 16a abschnittsweise unterbrochen werden. Die Gewindewalzen 132a weisen jeweils eine Walzenrotationsachse 134a auf (vgl. auch 10b). Die Walzenrotationsachsen 134a der Gewindewalzen 132a der in 10 gezeigten Herstellungsvorrichtung 62a verlaufen zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Vorschubrichtung des zu bearbeitenden Längselements 12a und/oder zu der Längsrichtung 14a des zu bearbeitenden Längselements 12a. Der Inset in 10a sowie 10b zeigen jeweils eine Detailansicht der Gewindeherstellungsvorrichtung 66a aus zwei verschiedenen Perspektiven.
11 zeigt einen Ausschnitt einer alternativen Herstellungsvorrichtung 62a' mit einer alternativen Gewindeherstellungsvorrichtung 66a'. Die Gewindeherstellungsvorrichtung 66a' weist Gewindewalzen 132a' mit Walzenrotationsachsen 134a' auf, welche zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Vorschubrichtung des zu bearbeitenden Längselements 12a und/oder zu der Längsrichtung 14a des zu bearbeitenden Längselements 12a verlaufen.
12 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren alternativen Herstellungsvorrichtung 62a" mit einer weiteren alternativen Gewindeherstellungsvorrichtung 66a". Die Gewindeherstellungsvorrichtung 66a" weist Gewindepressbacken 148a auf. Die Gewindepressbacken 148a sind dazu vorgesehen, in eine Richtung senkrecht zu der Längsrichtung 14a des zu bearbeitenden Längselements 12a hin- und herbewegt zu werden und dabei eine Presskraft zu einer Einprägung des Außengewindes 16a auf das zu bearbeitende Längselement 12a auszuüben. Die Gewindepressbacken 148a sind dazu vorgesehen, das Außengewinde 16a in das zu bearbeitende Längselement 12a einzuhämmern.
13 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung der Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10a mittels der Herstellungsvorrichtung 62a. In zumindest einem Verfahrensschritt 136a werden die einzelnen Einzellängselemente 28a, 32a von den um die gemeinsame Rotationsachse 128a rotierenden Haspeln 126a abgerollt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 138a werden die einzelnen Einzellängselemente 28a, 32a an dem Verbindungs- und/oder Verseilpunkt 130a mittels der Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung 64a miteinander verseilt und/oder miteinander verbunden. In dem Verfahrensschritt 138a wird das Längselement 12a aus den Einzellängselementen 28a, 32a gebildet. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 140a wird das Außengewinde 16a mittels der Gewindeherstellungsvorrichtung 66a in das Längselement 12a eingebracht. In dem Verfahrensschritt 140a wird das Außengewinde 16a mittels Kaltverformen oder mittels Warmverformen in das Längselement 12a eingebracht. In dem Verfahrensschritt 140a wird das Außengewinde 16a mittels eines Einwalzens oder mittels eines Einhämmerns in das Längselement 12a eingebracht.
In den 14 bis 21 sind sechs weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 13, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 13 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 14 bis 21 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis f ersetzt.
14 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Längselement 12b einer ersten alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10b. Das Längselement 12b ist als ein Spiraldrahtseil ausgebildet. Das Längselement 12b umfasst eine Mehrzahl an Einzellängselementen 28b, 32b. Das Längselement 12b weist eine Mehrzahl an Verseillagen 38b, 40b, 90b, 92b mit Einzellängselementen 28b, 32b auf. Unterschiedliche Einzellängselemente 28b, 32b, insbesondere Einzellängselemente 28b, 32b unterschiedlicher Verseillagen 38b, 40b, weisen zumindest im Wesentlichen voneinander verschiedene Zugfestigkeiten auf. Der Teil der Einzellängselemente 28b, 32b, welcher eine außenliegende Verseillage 38b ausbildet weist eine Zugfestigkeit auf, welche wesentlich niedriger ist als eine mittlere Zugfestigkeit der Einzellängselemente 28b, 32b, welche eine innenliegende Verseillage 40b ausbilden.
Ein Teil der Einzellängselemente 28b, 32b ist aus einem nichtrostenden Stahl ausgebildet. Die Einzellängselemente 28b, 32b des Längselements 12b, welche die außenliegende Verseillage 38b ausbilden, sind aus nichtrostendem Stahl ausgebildet. Der nichtrostende Stahl weist eine Zugfestigkeit von weniger als 1770 N/mm² auf. Ein Teil der Einzellängselemente 28b, 32b ist aus einem Kohlenstoffstahl ausgebildet. Die Einzellängselemente 28b, 32b des Längselements 12b, welche die innenliegende Verseillage 40b ausbilden, sind aus einem Kohlenstoffstahl ausgebildet. Der Kohlenstoffstahl weist eine Zugfestigkeit von 1770 N/mm² auf.
Zwischen zwei Verseillagen 38b, 40b ist ein Trennelement 142b angeordnet. Das Trennelement 142b ist zwischen den Einzellängselementen 28b, 32b der außenliegenden Verseillage 38b und den Einzellängselementen 28b, 32b der zu der außenliegenden Verseillage 38b benachbarten innenliegenden Verseillage 40b angeordnet. Das Trennelement 142b ist zwischen Einzellängselementen 28b, 32b angeordnet, welche aus Materialien mit verschiedenen Standardelektrodenpotentialen ausgebildet sind. Das Trennelement 142b ist zwischen Einzellängselementen 28b, 32b aus Kohlenstoffstahl und Einzellängselementen 28b, 32b aus nichtrostendem Stahl angeordnet. Das Trennelement 142b ist nichtleitend. Das Trennelement 142b ist als ein Wickelband ausgebildet. Das Trennelement 142b ist um die zu der außenliegenden Verseillage 38b benachbarte innenliegende Verseillage 40b gewickelt. Das Trennelement 142b ist dazu vorgesehen, eine Spannungskorrosion zwischen verschiedenen Verseillagen 38b, 40b zugehörigen Einzellängselementen 28b, 32b zu unterbinden. Das Längselement 12b weist ein direkt in das Längselement 12b eingebrachtes Außengewinde 16b auf. Das Außengewinde 16b ist direkt in die Einzellängselemente 28b, 32b mit der niedrigeren Zugfestigkeit eingebracht. Das Außengewinde 16b ist direkt in die Einzellängselemente 28b, 32b aus dem nichtrostenden Stahl eingebracht.
15 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Längselement 12c einer zweiten alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10c. Das Längselement 12c ist als ein Spiraldrahtseil ausgebildet. Das Längselement 12c umfasst eine Mehrzahl an Einzellängselementen 28c, 32c. Das Längselement 12c weist eine Mehrzahl an Verseillagen 38c, 40c, 90c, 92c mit Einzellängselementen 28c, 32c auf. Das Längselement 12c weist ein Kernlängselement 42c auf. Das Kernlängselement 42c ist zumindest im Wesentlichen gerade. Die Verseillagen 38c, 40c, 90c, 92c sind um das Kernlängselement 42c gewickelt. Das Längselement 12c weist eine Injektionsöffnung 50c auf. Die Injektionsöffnung 50c ist in dem Kernlängselement 42c angeordnet. Das Kernlängselement 42c ist rohrförmig ausgebildet. Die Injektionsöffnung 50c bildet einen sich über die gesamte Längserstreckung des Kernlängselements 42c erstreckenden Injektionskanal aus.
Das Längselement 12c weist eine weitere Injektionsöffnung 144c auf. Die weitere Injektionsöffnung 144c ist in einem Einzellängselement 28c einer der Verseillagen 38c, 40c, 90c, 92c angeordnet. Das Einzellängselement 28c mit der weiteren Injektionsöffnung 144c ist rohrförmig ausgebildet. Die weitere Injektionsöffnung 144c bildet einen sich über die gesamte Längserstreckung des Einzellängselements 28c mit der weiteren Injektionsöffnung 144c erstreckenden Injektionskanal aus. Die Injektionsöffnung 50c und/oder die weitere Injektionsöffnung 144c sind zu einer Injektion eines fließfähigen Stoffes, beispielsweise eines Mörtels, mittels des Längselements 12c vorgesehen.
16 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Längselement 12d einer dritten alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10d. Das Längselement 12d ist als ein vollverschlossenes Spiraldrahtseil ausgebildet. Das Längselement 12d umfasst eine Mehrzahl an Einzellängselementen 28d, 32d. Das Längselement 12d weist sechs Verseillagen 38d, 40d, 90d, 92d, 146d, 156d mit Einzellängselementen 28d, 32d auf. Eine äußerste Verseillage 38d ist als eine außenliegende Verseillage 38d ausgebildet. Die Einzellängselemente 28d, 32d der außenliegenden Verseillage 38d weisen einen polygonalen Querschnitt 46d auf. Der polygonale Querschnitt 46d ist als ein Z-förmiger Querschnitt ausgebildet. Alternativ könnte der polygonale Querschnitt 46d als ein rhomboider Querschnitt ausgebildet sein. Die Einzellängselemente 28d, 32d einer zu der äußersten Verseillage 38d benachbarten Verseillage 40d weisen ebenfalls einen polygonalen Querschnitt 46d mit der Z-Form auf. Die Einzellängselemente 28d, 32d weiter innen liegender Verseillagen 90d, 92d, 146d, 156d weisen einen runden Querschnitt 44d auf. Das Längselement 12d, insbesondere das vollverschlossene Spiraldrahtseil, weist ein direkt in das Längselement 12d eingebrachtes Außengewinde 16d auf. Eine Oberfläche 74d des vollverschlossenen Spiraldrahtseils, insbesondere des Außengewindes 16d des vollverschlossenen Spiraldrahtseils ist vorteilhaft eben.
17 zeigt ein Längselement 12e einer vierten alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10e. Das Längselement 12e umfasst eine Mehrzahl miteinander verseilter Einzellängselemente 28e, 32e. Das Längselement 12e ist als ein Spiraldrahtseil ausgebildet. Das Längselement 12e weist entlang eines Großteils einer gesamten Längserstreckung des Längselements 12e ein Außengewinde 16e auf. Das Außengewinde 16e ist direkt in das Längselement 12e eingebracht. Die Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10e ist frei von einer separierbaren, mit dem Längselement 12e verbundenen Gewindehülse. Das Längselement 12e weist entlang des Großteils der gesamten Längserstreckung des Längselements 12e abwechselnd Abschnitte 24e mit Außengewinde 16e und Abschnitte 26e ohne Außengewinde 16e auf. Die Abschnitte 24e mit Außengewinde 16e sind regelmäßig voneinander beabstandet.
Die 18 bis 20 zeigen Außenansichten eines Längselements 12f einer fünften alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10f. 18 zeigt eine perspektivische Ansicht des Längselements 12f. 19 zeigt eine Seitenansicht des Längselements 12f. 20 zeigt eine weitere Seitenansicht des Längselements 12f, in welcher das Längselement 12f im Vergleich zu der Ansicht aus der 19 um 90° um eine parallel zu einer Längsrichtung 14f des Längselements 12f verlaufende Längsachse gedreht ist. Das Längselement 12f weist zumindest in einem Endbereich 18f des Längselements 12f ein direkt in das Längselement 12f eingebrachtes Außengewinde 16f auf. Das Längselement 12f weist entlang eines Großteils einer gesamten Längserstreckung des Längselements 12f ein direkt in das Längselement 12f eingebrachtes Außengewinde 16f auf. Alternativ ist denkbar, dass das Längselement 12f ausschließlich in den Endbereich 18f des Längselements 12f ein direkt in das Längselement 12f eingebrachtes Außengewinde 16f aufweist. Das Außengewinde 16f weist eine Mehrzahl an Gewindegängen 20f, 22f auf. Die Gewindegänge 20f, 22f und/oder eine Gewindespitze 78f des Außengewindes 16f sind/ist zumindest abschnittsweise unterbrochen. Die Gewindegänge 20f, 22f und/oder die Gewindespitze 78f des Außengewindes 16f sind/ist zumindest abschnittsweise wesentlich abgeflacht. Das Längselement 12f, insbesondere das Außengewinde 16f, weist einen abgeflachten Bereich 150f auf. Das Außengewinde 16f ist in dem abgeflachten Bereich 150f unterbrochen.
21 zeigt einen senkrechten Schnitt durch das Längselement 12f der fünften alternativen Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung 10f. Das Außengewinde 16f erstreckt sich in Umfangsrichtung lediglich um einen Teil des vollen Umfangs des Längselements 12f. Das Außengewinde 16f ist lediglich auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Längselements 12f angeordnet. Einzellängselemente 28f, 32f des Längselements 12f weisen lediglich an den Stellen mit Außengewinde 16f einen von einem runden Querschnitt 44f abweichenden Querschnitt auf. An den Stellen, an denen das Außengewinde 16f abgeflacht und/oder unterbrochen ist, weisen die Einzellängselemente 28f, 32f zumindest im Wesentlichen runde Querschnitte 44f auf (vgl. auch 18). Das Außengewinde 16f ist in ein erstes Teilgewinde 152f und ein zweites Teilgewinde 154f aufgeteilt. Das erste Teilgewinde 152f und das zweite Teilgewinde 154f sind durch den abgeflachten Bereich 150f voneinander getrennt.
Bezugszeichenliste

10: Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung
12: Längselement
14: Längsrichtung
16: Außengewinde
18: Endbereich
20: Gewindegang
22: Gewindegang
24: Abschnitt
26: Abschnitt
28: Einzellängselement
30: Außendurchmesser
32: Einzellängselement
34: Drahtseil
36: Schlagwinkel
38: Verseillage
40: Verseillage
42: Kernlängselement
44: Runder Querschnitt
46: Polygonaler Querschnitt
48: Korrosionsschutzschicht
50: Injektionsöffnung
52: Gesteinsanker
54: Spann-, Verbindungs- und/oder Halteelement
56: Bobine
58: Aufnahme
60: Schraubelement
62: Herstellungsvorrichtung
64: Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung
66: Gewindeherstellungsvorrichtung
68: Längselementausgabe
70: Gewindesteigungswinkel
72: Außendurchmesser
74: Oberfläche
76: Gewindegrund
78: Gewindespitze
80: Krümmungsradius
82: Linke Gewindeflanke
84: Rechte Gewindeflanke
86: Steigungswinkel
88: Kreuzungswinkel
90: Verseillage
92: Verseillage
94: Oberfläche
96: Oberfläche
98: Kleinster Wickeldurchmesser
100: Trommel
102: Fels
104: Bohrloch
106: Gewindestange
108: Kupplungsvorrichtung
110: Biegesteifer Gesteinsanker
112: Verfahrensschritt
114: Verfahrensschritt
116: Verfahrensschritt
118: Verfahrensschritt
120: Verfahrensschritt
122: Verfahrensschritt
124: Verfahrensschritt
126: Haspel
128: Rotationsachse
130: Verbindungs- und/oder Verseilpunkt
132: Gewindewalze
134: Walzenrotationsachse
136: Verfahrensschritt
138: Verfahrensschritt
140: Verfahrensschritt
142: Trennelement
144: Weitere Injektionsöffnung
146: Verseillage
148: Gewindepressbacken
150: Abgeflachter Bereich
152: Erstes Teilgewinde
154: Zweites Teilgewinde
156: Verseillage
A: Schnittebene
B: Schnittebene

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 Nicht-Patentliteratur

DIN EN 102064-2:2012-3 Norm [0033]

Claims

Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) mit zumindest einem Längselement (12a-f), welches zumindest abschnittsweise, vorzugsweise durchgehend, insbesondere entlang einer Längsrichtung (14a-f) des Längselements (12a-f), biegeschlaff ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Längselement (12a-f) zumindest entlang eines Großteils einer gesamten Längserstreckung des Längselements (12a-f) ein, insbesondere direkt in das Längselement (12a-f) eingebrachtes, Außengewinde (16a-f) aufweist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10f) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Längselement (12f) zumindest in einem Endbereich (18f) des Längselements (12f), vorzugsweise zumindest entlang eines Großteils einer gesamten Längserstreckung des Längselements (12f), ein direkt in das Längselement (12f) eingebrachtes Außengewinde (16f) mit einer Mehrzahl an Gewindegängen (20f, 22f) aufweist, wobei zumindest ein Gewindegang (20f, 22f) des Außengewindes (16f), insbesondere jeder Gewindegang (20f, 22f) des Außengewindes (16f), zumindest abschnittsweise unterbrochen und/oder zumindest wesentlich abgeflacht ist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (16a-f) als ein Grobgewinde und/oder als ein Rundgewinde ausgebildet ist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10e) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längselement (12e) entlang des Großteils der gesamten Längserstreckung des Längselements (12e) abwechselnd Abschnitte (24e) mit Außengewinde (16e) und Abschnitte (26e) ohne Außengewinde (16e) aufweist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längselement (12a-f) zumindest teilweise aus einem hochfesten Stahl ausgebildet ist, welcher insbesondere eine Zugfestigkeit von zumindest 800 N/mm² aufweist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längselement (12a-f) auf eine Bobine (56a-f) aufrollbar ist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längselement (12a-f) eine Gesamtlänge von mehr als 12 m aufweist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längselement (12a-f) einen Außendurchmesser (30a-f) aufweist, welcher um zumindest 15 % kleiner ist als ein Außendurchmesser einer biegesteifen Stange aus Baustahl mit einer zumindest im Wesentlichen gleichen Gesamtzugfestigkeit.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längselement (12a-f) ein Elastizitätsmodul von höchstens 190 kN/mm² aufweist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längselement (12a-f) zumindest eine Mehrzahl an separat voneinander ausgebildeten Einzellängselementen (28a-f, 32a-f; 28a', 32a') umfasst.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzellängselemente (28a-f, 32a-f; 28a', 32a') miteinander verseilt sind.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus den Einzellängselementen (28a-f, 32a-f; 28a', 32a') gebildetes Drahtseil (34a-f) einen Schlagwinkel (36a-f) von weniger als 25°, vorzugsweise von weniger als 20°, aufweist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) zumindest nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Längselement (12a-f) mindestens zwei und insbesondere höchstens fünf Verseillagen (38a-f, 40a-f) über ein Kernlängselement (42a-f) des Längselements (12a-f) aufweist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Verseillagen (38a-f, 40a-f) des Längselements (12a-f) kreuzweise drehmomentausgleichend zueinander verseilt sind.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10b-f) zumindest nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen zwei Verseillagen (38b-f, 40b-f) zumindest ein Trennelement (142b-f) angeordnet ist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10b-f) zumindest nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Einzellängselemente (28b-f, 32b-f) zumindest im Wesentlichen voneinander verschiedene Zugfestigkeiten aufweisen.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10b-f) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Einzellängselemente (28b-f, 32b-f), welche eine außenliegende Verseillage (38b-f) ausbilden, eine Zugfestigkeit aufweisen, welche wesentlich niedriger ist als eine mittlere Zugfestigkeit von Einzellängselementen (28b-f, 32b-f), welche eine innenliegende Verseillage (40b-f) ausbilden.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) zumindest nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Einzellängselemente (28a-f, 32a-f; 28a', 32a') einen zumindest teilweisen runden Querschnitt (44a-f) und/oder zumindest ein Teil der Einzellängselemente (28a-f, 32a-f) einen zumindest teilweise polygonalen Querschnitt (46a-f) aufweist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Längselements (12a-f) eine Korrosionsschutzschicht (48a-f) aufweist oder aus nichtrostendem Stahl ausgebildet ist.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10b-f) zumindest nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Einzellängselemente (28b-f, 32b-f) des Längselements (12b-f), welche eine außenliegende Verseillage (38b-f) ausbilden, aus nichtrostendem Stahl ausgebildet ist und dass zumindest ein weiterer Teil der Einzellängselemente (28b-f, 32b-f) des Längselements (12b-f), welche eine innenliegende Verseillage (40b-f) ausbilden, aus einem Kohlenstoffstahl ausgebildet sind.
Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längselement (12c) zumindest eine Injektionsöffnung (50c) aufweist.
Verwendung einer Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 als ein Gesteinsanker (52a-f), insbesondere Litzenanker, für statische und/oder dynamische Belastungen im Grund- und/oder Tiefbau, beispielsweise als Boden- und/oder Felsnagel, als Mikropfahl, als Fundamentanker und/oder als Felsanker, und/oder als Spann-, Verbindungs- und/oder Halteelement (54a-f) im Hochbau, beispielweise als Spannseil und/oder als Halteelement von Glasfassaden, von Zeltkonstruktionen und/oder von Sonnensegeln.
Gesteinsanker (52a-f) mit einer Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zu einer Montage eines Gesteinsankers (52a-f) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesteinsanker (52a-f) von einer Bobine (56a-f) abgerollt wird, in einer beliebigen gewünschten Länge abgelängt wird, in einer vorgefertigten Aufnahme (58a-f), beispielsweise einem Bohrloch (104a-f), befestigt wird und mittels eines Aufschraubens eines Schraubelements (60a-f) auf den Gesteinsanker (52a-f) gespannt und/oder mit einem zu verankernden Objekt verbunden wird.
Herstellungsvorrichtung (62a-f) für eine Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 21, mit zumindest einem Längselement (12a-f), welches zumindest abschnittsweise, vorzugsweise durchgehend, insbesondere entlang einer Längsrichtung (14a-f) des Längselements (12a-f), biegeschlaff ausgebildet ist, und welches auf seiner gesamten Längserstreckung zumindest abschnittsweise, vorzugsweise durchgehend, ein Außengewinde (16a-f) aufweist, wobei das Längselement (12a-f) zumindest eine Mehrzahl an separat voneinander ausgebildeten Einzellängselementen (28a-f, 32a-f; 28a', 32a') umfasst, und mit einer Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung (64a-f), welche zumindest dazu vorgesehen ist, insbesondere kontinuierlich, das Längselement (12a-f) aus der Mehrzahl von Einzellängselementen (28a-f, 32a-f; 28a', 32a') herzustellen, gekennzeichnet durch eine Gewindeherstellungsvorrichtung (66a-f), welche unmittelbar hinter einer Längselementausgabe (68a-f) der Verbindungs- und/oder Verseilvorrichtung (64a-f) angeordnet ist und welche dazu vorgesehen ist, insbesondere mittels einer Warmverformung oder einer Kaltverformung des Längselements (12a-f), abschnittsweise oder kontinuierlich das Längselement (12a-f) über die gesamte Längserstreckung des Längselements (12a-f) mit dem Außengewinde (16a-f) zu versehen.
Verfahren zur Herstellung einer Befestigungs- und/oder Verbindungsvorrichtung (10a-f) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 mittels einer Herstellungsvorrichtung (62a-f) nach dem Anspruch 25.