DE102020132424A1

DE102020132424A1 - Ankerschiene und Kombination aus Ankerschiene und Hammerkopfelement

Info

Publication number: DE102020132424A1
Application number: DE102020132424.3A
Authority: DE
Inventors: Roland Unterweger; Falk Wittmann; Christoph Wiedner
Original assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2020-05-25
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2021-11-25
Also published as: CN115552083A; EP4158124A1; US20230183965A1; WO2021239393A1; US12006680B2; TW202206685A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine im Querschnitt C-förmige Ankerschiene (1) zum Einbetonieren, bei der eine an die schlitzartige Öffnung (9) angrenzende Lippe (11) verstärkt ist. Um hohe Haltekräfte gegen ein Herausziehen eines Hammerkopfelements zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, dass ein Anstellwinkel in einem Bereich, der näher an der Seitenwand (10) als an der Öffnung (9) liegt, einen Maximalbetrag annimmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ankerschiene mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie eine Kombination aus Ankerschiene und Hammerkopfelement mit erhöhter Tragfähigkeit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 13.
Zur Befestigung von Objekten an einem Baukörper aus Beton sind Ankerschienen bekannt, die einbetoniert werden. Typischerweise weisen die Ankerschienen eine Schiene mit daran befestigten Ankerbolzen auf. Die Ankerschienen werden vor dem Betonieren mit einer im Folgenden als „Oberseite“ bezeichneten Seite der Schiene an die Schalung genagelt oder geschraubt, so dass nur die Oberseite nach dem Aushärten des Betons zugänglich ist. Im Folgenden werden die Richtungsangaben „oben“ und „unten“ beziehungsweise Begriffe wie „Oberseite“ und „Unterseite“ stets so verwendet, wie es der Einbausituation im Boden entspricht. Dementsprechend weist bei einer Einbausituation an einer Decke die Oberseite der Schiene nach unten. Die Oberseite weist eine schlitzartige Öffnung auf, so dass ein Hammerkopfelement eingeführt und durch Drehen um beispielsweise 90° verankert werden kann. Als „Hammerkopfelement“ werden hier Hammerkopfschrauben, Hammerkopfbolzen und Hammerkopfmuttern verstanden. Von Seitenwänden der Schiene bis zur Öffnung erstrecken sich Lippen, die von dem Hammerkopfelement hintergriffen werden. Auf einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite weisen die Schienen typischerweise nach unten abstehende Ankerbolzen auf, wobei hier unter einem „Ankerbolzen“ sowohl die weit verbreiteten rotationssymmetrischen Bolzen, als auch Sonderformen mit gleicher Funktion, wie Blechstreifen, Drähte oder dergleichen, verstanden werden. Die Ankerbolzen haben die Funktion, Kräfte, die beispielsweise von einer Hammerkopfschraube auf die Schiene wirken, von dieser in den umgebenden Beton zu leiten. Es gibt jedoch auch Ankerschienen ohne Ankerbolzen. Insbesondere werden solche auch wie Montageschienen zur Befestigung ohne Einbetonieren verwendet.
Für die Tragfähigkeit derartiger Ankerschienen haben sich die Lippen als eine potenzielle Schwachstelle erwiesen. Aus dem Stand der Technik sind Lippen mit einheitlicher Dicke, aber auch, beispielsweise aus der DE19740112824U , Lippen mit zunehmender Dicke in Richtung der Öffnung bekannt. Weiterhin sind, beispielsweise aus der Druckschrift DE1963D026172U, gekröpfte Lippen bekannt. Die Kröpfung kann auch als Verdickung der Lippe unmittelbar an der Öffnung aufgefasst werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ankerschiene beziehungsweise eine Kombination aus Ankerschiene und Hammerkopfelement mit erhöhter Tragfähigkeit vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ankerschiene mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch die Kombination einer derartigen Schraube mit einem Hammerkopfelement gemäß Anspruch 13 gelöst. Die Erfindung schlägt eine Ankerschiene, insbesondere zum Einbetonieren, mit einer Schiene vor. Die Schiene weist einen Querschnitt mit im Wesentlichen gleichbleibendem, C-förmigen Profil auf. Die Schiene wird insbesondere aus einem Blechstreifen durch Rollbiegen hergestellt. „Cförmig“ schließt hier insbesondere auch eckige Profile ein. Das Profil erstreckt sich entlang einer Längsrichtung, wobei das Profil eine Innenseite und eine Außenseite sowie einen, insbesondere im Wesentlichen rechteckigen, Umriss aufweist. Insbesondere sind die Ecken des Profils abgerundet. Das Profil weist eine Unterseite und eine der Unterseite gegenüberliegende Oberseite sowie zwei, die Ober- und die Unterseite verbindende Verbindungsseiten auf. Neben im Wesentlichen rechteckigen Umrissen sind insbesondere auch solche Umrisse umfasst, bei denen die Unterseite nach unten zuläuft, beispielsweise um einen Kopf eines Ankerbolzens aufzunehmen.
An der Oberseite der Schiene erstreckt sich in Längsrichtung eine Öffnung des C-förmigen Profils. Die Öffnung kann auch als Schlitz aufgefasst werden. Die Öffnung dient insbesondere der Einführung eines Hammerkopfelements.
An der Unterseite der Schiene sind insbesondere mehrere Ankerbolzen angeordnet, wobei die Schiene auch gar keinen Ankerbolzen aufweisen kann.
Die Verbindungsseiten werden von Seitenwänden der Schiene gebildet. Die Seitenwände sind insbesondere eben und weisen insbesondere eine im Wesentlichen einheitliche Dicke auf.
Das Innere der Schiene kann abgedichtet oder mit einem elastischen Material wie Schaumstoff ausgefüllt sein, um das Hineinfließen von Beton zu verhindern. Nach dem Aushärten des Betons kann die Dichtung oder Füllung entfernt werden.
An der Oberseite erstrecken sich von den Seitenwänden bis zur Öffnung jeweils Lippen. Sie dienen insbesondere dazu, von einem Hammerkopfelement hintergriffen zu werden. Anders ausgedrückt bilden die Lippen auf der Innenseite Anlageflächen zur Übertragung von Kräften zwischen der Schiene und einem in die Schiene eingeführten Befestigungselement.
Die Dicke der Lippen erweitert sich jeweils in Richtung zur Öffnung, wobei die Innenseite und die Außenseite in einem Anstellwinkel zueinander stehen. Mit „in Richtung zur Öffnung“ ist stets die Richtung von der Verbindungsseite zur Öffnung gemeint. Der Anstellwinkel ist also der Winkel zwischen Innen- und Außenseite in dem Bereich, in dem sich die Lippe in Richtung zur Öffnung erweitert. Dabei ist der Betrag des Anstellwinkels insbesondere nicht über den gesamten Bereich, in dem sich die Lippe in Richtung zur Öffnung erweitert, konstant, sondern ändert sich, wobei er streckenweise konstant sein oder sich auch kontinuierlich ändern kann. Es ist zu beachten, dass hier der Begriff des „Anstellwinkels“ nur für den Bereich verwendet wird, in dem die Dicke der Lippe sich erweitert, also in einem Erweiterungsbereich der Lippe.
Die Lippen sind auf der nach oben weisenden Außenseite insbesondere eben und verlaufen insbesondere rechtwinklig zu den Verbindungsseiten. Sowohl aus produktionstechnischen Gründen, als auch zur Bildung von Verzahnungen oder dergleichen, kann die Außenseite auch nicht-eben sein. In diesem Fall bezieht sich die Dicke und auch der Anstellwinkel auf eine gedachte, die Lippe an der Außenseite überspannende Ebene.
Bei einer gegebenenfalls vorhandenen Verzahnung an der Lippe bezieht sich die Dicke auf die Hüllkontur, da diese für die Stabilität bestimmend ist, also nicht etwa auf die Kontur im Zahngrund. Insbesondere gilt als Dicke an einer bestimmten Stelle längs der Richtung zur Öffnung jeweils die maximale Dicke des Profils über die gesamte Länge entlang der Längsrichtung.
Die Dicke der Lippen erweitert sich dabei derart, dass der Anstellwinkel in einem Maximalbereich einen Maximalbetrag annimmt. Der Maximalbereich kann sich über den gesamten Bereich erstrecken, in dem die Dicke sich in Richtung der Öffnung erweitert. Dann bildet die Lippe an der Unterseite von der Stelle mit geringster Dicke bis zur Stelle mit maximaler Dicke eine Schräge mit einheitlichem Anstellwinkel, wobei der Betrag dieses Anstellwinkels der Maximalbetrag ist. Der Maximalbereich erstreckt sich aber insbesondere nur über einen Teil des Bereichs, in dem sich die Dicke erweitert. Dann könnte man den Maximalbereich auch als den „Bereich des steilsten Anstiegs“ bezeichnen. Möglich ist weiterhin, dass die Erstreckung des Maximalbereichs gegen Null geht, beispielsweise wenn sich der Anstellwinkel in dieser Richtung kontinuierlich ändert. Mit der „Erstreckung“ ist dabei immer die Erstreckung längs der Richtung von der Verbindungsseite zur Öffnung gemeint, also senkrecht zur Längsrichtung des Profils und senkrecht zur Verbindungsseite.
Die Erfindung schlägt vor, dass die Mitte des Maximalbereichs näher an der Seitenwand als an der Öffnung liegt. Die „Mitte“ bezieht sich dabei auf die Erstreckung des Maximalbereichs. Der Maximalbereich kann mit seiner gesamten Erstreckung näher an der Seitenwand angeordnet sein, insbesondere wenn seine Erstreckung gering ist. Möglich ist aber auch, dass ein Teil des Maximalbereichs näher an der Öffnung als an der Seitenwand liegt. Erfindungsgemäß liegt aber auch in diesem Fall die Mitte des Maximalbereichs näher an der Seitenwand als an der Öffnung.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Maximalbereichs kann erreicht werden, dass ein korrespondierend geformtes Hammerkopfelement eine weit außen, in Richtung der Seitenwände liegende Anlagestelle findet, und zwar vor allem auch dann noch, wenn sich die Lippe unter hoher Last etwas nach außen biegt. Aufgrund des geringen Abstands der Anlagestelle zur Seitenwand tendiert die Lippe der erfindungsgemäßen Ankerschiene weniger zum Versagen durch Aufbiegen als die Lippen der bekannten Ankerschienen. Die erfindungsgemäße Kombination aus Ankerschiene und Hammerkopfelement sieht daher vor, dass das Hammerkopfelement derart mit der Schiene korrespondiert und in Eingriff bringbar ist, dass das Hammerkopfelement jeweils in der Mitte der Maximalbereiche der Lippen zur Anlage kommt. Vorzugsweise kommt das Hammerkopfelement mit den Lippen an der gesamten Innenseite zur Anlage.
Um den genannten Effekt möglichst gut nutzen zu können, schlägt die Erfindung vor, dass der Abstand der Mitte des Maximalbereichs zur Seitenwand in einer bevorzugten Ausführungsform maximal 90 %, insbesondere maximal 80 %, und vorzugsweise maximal 60% des Abstands der Mitte des Maximalbereichs zur Öffnung beträgt. Anders ausgedrückt, liegt die Mitte des Maximalbereichs vorzugsweise deutlich näher an der Seitenwand als an der Öffnung.
Der Maximalbetrag des Anstellwinkels liegt vorzugsweise zwischen 30° und 90°, insbesondere zwischen 45° und 60°, beispielsweise beträgt er 50°. Dies hat sich sowohl bezüglich der Haltekräfte als auch bezüglich der Herstellbarkeit als vorteilhaft erwiesen.
In einer bevorzugten Ausführungsform erweitert sich die Dicke der Lippe auch in einem Bereich, der näher an der Öffnung als an der Seitenwand liegt, in Richtung zur Öffnung hin. Die Erweiterung in diesem Bereich ist dabei derart gestaltet, dass der Anstellwinkel durchschnittlich, insbesondere konstant, einen Betrag aufweist, der mindestens 10°, insbesondere mindestens 20°, kleiner als der Maximalbetrag ist. In den durchschnittlichen Betrag nicht eingerechnet ist eine mögliche Verrundung am Übergang zur Öffnung, da sich in diesem Bereich die Dicke der Lippe nicht mehr erweitert. Anders ausgedrückt, erstreckt sich die Erweiterung der Dicke über die Mitte zwischen Seitenwand und Öffnung hinaus in Richtung der Öffnung, ist dort aber weniger stark ausgeprägt. Beispielsweise liegt der Maximalbetrag des Anstellwinkels bei 60°, während der durchschnittliche Betrag des Anstellwinkels in dem Bereich, der näher an der Öffnung als an der Seitenwand liegt, bei 30° liegt.
Vorzugsweise weist der Anstellwinkel in dem Bereich, der näher an der Öffnung als an der Seitenwand liegt, durchschnittlich einen Betrag zwischen 1° und 30°, insbesondere zwischen 10° und 20° auf. Dies hat sich wiederum bezüglich der Haltekräfte als auch bezüglich der Herstellbarkeit als vorteilhaft erwiesen.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung bleibt die Dicke der Lippe in einem Bereich, der näher an der Öffnung als an der Seitenwand liegt, im Wesentlichen gleich oder verringert sich in Richtung zur Öffnung hin.
In einer bevorzugten dieser alternativen Ausführungsform stehen die Innenseite und die Außenseite in dem Bereich, der näher an der Öffnung als an der Seitenwand liegt, in einem Verjüngungswinkel zueinander, wobei der Betrag des Verjüngungswinkel zwischen 1° und 30°, insbesondere zwischen 10° und 20°, liegt. Vorzugsweise beträgt der Verjüngungswinkel 15°. Auch dabei gilt: Bei einer gegebenenfalls vorhandenen Verzahnung an der Lippe bezieht sich die Dicke und somit auch der Verjüngungswinkel auf die Hüllkontur und bezüglich der Außenseite auf eine gedachte, die Lippe an der Außenseite überspannende Ebene.
Vorzugsweise entspricht die maximale Dicke der Lippe mindestens dem 1,6-fachen, insbesondere mindestens dem 1,8-fachen, der minimalen Dicke der Seitenwand. Durch ein solches minimales Verhältnis können ausreichend große Wandstärken und ausreichend große Beträge des Anstellwinkels an der Lippe erreicht werden, um hohe Haltekräfte zu erreichen.
Um einerseits im Sinne der Haltekräfte eine hohe Stabilität zu erreichen, andererseits aber auch im Inneren der Schiene ausreichend Platz zur Montage eines Hammerkopfelements zu belassen, schlägt die Erfindung vor, dass das Verhältnis der minimalen Dicke der Lippe zur maximalen Dicke der Lippe zwischen 0,4 und 0,8, insbesondere zwischen 0,55 und 0,75, liegt.
Auch das Verhältnis der Auskragung der Lippe zur Dicke ist für die Stabilität und den Platz im Inneren von Bedeutung. Dabei ist mit der „Auskragung“ die Erstreckung der Lippe längs der Richtung von der Verbindungsseite zur Öffnung gemeint, und zwar von der Seitenwand bis zur Öffnung. Die Erfindung schlägt vor, dass die maximale Dicke der Lippe mindestens dem 0,5-fachen, insbesondere mindestens dem 0,6-fachen, der Auskragung der Lippe von der Seitenwand zur Öffnung entspricht.
Vorzugsweise geht die Innenseite von den Seitenwänden zu den Lippen jeweils mit einem Radius über. Dieser soll nicht zu klein sein, damit keine Kerbwirkung entsteht, und soll nicht zu groß sein, damit die Mitte des Maximalbereichs möglichst nahe an der Seitenwand liegt. Vorzugsweise liegt der Betrag des Radius zwischen dem 0,5- bis 0,8-fachen, insbesondere zwischen dem 0,6- bis 0,7-fachen, der minimalen Dicke der Seitenwand.
Um einen Formschluss zwischen Schiene und Hammerkopfelement in Längsrichtung der Schiene zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, dass die Lippe auf der Innenseite in einem Bereich, der näher an der Öffnung als an der Seitenwand liegt, eine Verzahnung aufweist. Dagegen weist ein Bereich, der auf der der Seitenwand zugewandten Seite des Maximalbereichs liegt, keine Verzahnung auf. Durch den verzahnungsfreien Teil wird erreicht, dass die Lippe in ihrem dünneren Teil nicht durch eine Verzahnung geschwächt wird.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, Ausführungen und Ausgestaltungen der Erfindung, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in einer Figur gezeichneten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen oder gezeichneten Kombination, sondern auch in grundsätzlich beliebigen anderen Kombinationen oder aber einzeln verwendbar. Es sind Ausführungen der Erfindung möglich, die nicht alle Merkmale eines abhängigen Anspruchs aufweisen. Auch können einzelne Merkmale eines Anspruchs durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden. Ausführungen der Erfindung, die nicht alle Merkmale des oder der Ausführungsbeispiele, sondern einen grundsätzlich beliebigen Teil der gekennzeichneten Merkmale eines Ausführungsbeispiels gegebenenfalls in Kombination mit einem, mehreren oder allen Merkmalen eines oder mehrerer weiteren Ausführungsbeispiele aufweisen, sind möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand dreier Ausführungsbeispiele erläutert. Die Figuren sind im Wesentlichen maßstäblich.
Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ankerschiene in einer Schnittdarstellung;
2 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer Lippe derselben Ankerschiene;
3 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer Lippe einer Ankerschiene eines zweiten Ausführungsbeispiels;
4 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer Lippe einer Ankerschiene eines dritten Ausführungsbeispiels; und
5 die Ankerschiene des ersten Ausführungsbeispiels im einbetonierten Zustand und in Kombination mit einer Hammerkopfschraube.

Das in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Ankerschiene 1. Die Ankerschiene 1 weist eine Schiene 2 mit eiförmigem Profil auf, die sich entlang einer Längsrichtung L erstreckt, wobei die Längsrichtung L in allen Figuren senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Das Profil der Schiene 2 weist eine Innenseite 3 und eine Außenseite 4 sowie einen im Wesentlichen rechteckigen Umriss mit abgerundeten Ecken auf. Der Umriss weist außerdem eine Unterseite 5 und eine der Unterseite 5 gegenüberliegende Oberseite 6, die beidseitig durch Verbindungsseiten 7 verbunden sind. Die Unter- und Oberseite 5, 6 sind etwa 1,9-mal so lang wie die Verbindungsseiten 7.
An der Unterseite 5 sind mehrere Ankerbolzen 8 in Form von Kopfbolzen angeordnet. Da die Ankerbolzen 8 in Längsrichtung L hintereinander angeordnet sind, ist nur einer der Ankerbolzen 8 sichtbar. Der Ankerbolzen 8 ist außerdem nur teilweise dargestellt, da es hierauf im Weiteren nicht ankommt. Entlang der Oberseite 6 erstreckt sich in Längsrichtung L eine schlitzartige Öffnung 9 des C-förmigen Profils zum Einführen eines Hammerkopfelements (nicht dargestellt). Die Verbindungsseiten 7 werden von Seitenwänden 10 gebildet. Von den Seitenwänden 10 bis zur Öffnung 9 erstrecken sich jeweils an der Oberseite 6 Lippen 11. Im Bereich der Öffnungen 9 geht die Innenseite 3 mit Stirnseiten 12 der Lippen 11 in die Außenseite 4 über.
Die Dicke DL der Lippen 11 nimmt jeweils in Richtung zur Öffnung 9 zu. Die Dicke DL der Lippen 11 nimmt also keinen konstanten Betrag an. Dadurch stehen die Innenseite 3 und die Außenseite 4 in einem Anstellwinkel W zueinander, wobei auch der Anstellwinkel W keinen konstanten Betrag über die Erstreckung der jeweiligen Lippe 11 annimmt. Mit der „Erstreckung“ ist dabei die Erstreckung längs der Richtung von der Verbindungsseite 7 zur Öffnung 9 gemeint. Die Dicke DL der Lippen 11 ist jeweils senkrecht zur Erstreckung der jeweiligen Lippe 11 zu messen.
Im Folgenden wird eine der beiden Lippen 11 beschrieben, wobei die andere Lippe 11 so wie die gesamte Ankerschiene 1 im Ausführungsbeispiel spiegelsymmetrisch geformt ist. Auf der Innenseite 3 geht die Seitenwand 10 mit einem Radius R in die Lippe 11 über. Der Betrag des Radius R entspricht etwa dem 0,65-fachen einer Dicke DS der Seitenwand 10, wobei die Dicke DS der Seitenwand 10 konstant ist und somit auch einer minimalen Dicke DSmin der Seitenwand 10 entspricht. Ausgehend von der Seitenwand 10 passiert die Innenseite 3 mit dem Radius R die schmalste Stelle der Lippe 11, also die Stelle mit einer minimalen Dicke DLmin der Lippe 11, und geht dann in einen Maximalbereich 13 über, in dem der Anstellwinkel W einen Maximalbetrag von 50° annimmt, in dem also ein maximaler Anstellwinkel Wmax zu finden ist. Die Erstreckung des Maximalbereichs 13 ist gering und liegt vollständig, also auch eine Mitte M des Maximalbereichs 13, näher an der Seitenwand 10 als an der Öffnung 9. Der Abstand der Mitte M des Maximalbereichs 13 zur Seitenwand 10 entspricht etwa 60 % des Abstands der Mitte M des Maximalbereichs 13 zur Öffnung 9. In der 2 ist eine Mittellinie ML der Erstreckung der Lippe 11 eingezeichnet. Die Mittellinie ML trennt also den Bereich, der näher an der Seitenwand 10 als an der Öffnung 9 angeordnet ist (links in der 2) von dem Bereich, der näher an der Öffnung 9 als an der Seitenwand 10 angeordnet ist (rechts in der 2). Entsprechend findet sich der Maximalbereich 13 vollständig links der Mittellinie ML. Ausgehend von dem Maximalbereich 13 setzt sich die Innenseite 3 in Richtung der Öffnung 9 nach einem kurzen abgerundeten Übergang, aber noch links der Mittellinie ML, mit einem Betrag des Anstellwinkels W von 10° fort und geht dann mit einem weiteren, sehr kurzen abgerundeten Übergang in die Stelle fort, an der die Lippe 11 eine maximale Dicke DLmax annimmt. Die maximale Dicke DLmax der Lippe 11 entspricht etwa dem 1,8-fachen der Dicke DS der Seitenwand 10 und die minimale Dicke DLmin entspricht etwa dem 0,65-fachen der maximalen Dicke DLmax der Lippe 11.
In dem Bereich, der näher an der Öffnung 9 als an der Seitenwand 10 liegt, weist der Anstellwinkel W also einen weitgehend konstanten Betrag auf, wobei der Anstellwinkel W in diesem Bereich als „kleiner Anstellwinkel“ WK in 2 kenntlich gemacht ist. Aufgrund des sehr kurzen Übergangs zu der Stelle mit maximaler Dicke DLmax entspricht der kleine Anstellwinkel WK nahezu dem durchschnittlichen Betrag des Anstellwinkels W rechts der Mittellinie. Der Begriff des Anstellwinkels W wird dabei nur für den Bereich verwendet, in dem die Dicke D der Lippe 11 sich erweitert, also in einem Erweiterungsbereich 14 der Lippe 11, der sich von der der Stelle der minimalen Dicke DLmin bis zur Stelle der maximalen Dicke DLmax der Lippe 11 erstreckt. Ausgehend von der Stelle der maximalen Dicke DLmax geht die Innenseite mit einem Eckenradius E, der etwa dem 0,55-fachen der Dicke DS der Seitenwand 10 entspricht, in die Stirnseite 12 der Lippe 11 über. Die Stirnseiten 12 definieren eine Auskragung K der Lippe 11 von der Seitenwand 10 zur Öffnung 9, die auch als „Erstreckung der Lippe 11“ aufgefasst werden kann.
In dem Bereich rechts der Mittellinie ML weist die Innenseite 3, jedoch nicht die Stirnseite 12 der Lippe 11 eine Verzahnung 15 in Längsrichtung L der Schiene 2 auf. Die Verzahnung 15 ist zur besseren Übersicht nicht in 2 gezeigt. Die Verzahnung 15 erstreckt sich nicht bis zu einem Bereich, der näher bei der Seitenwand 10 als bei der Öffnung 9 liegt, also nicht links der Mittellinie ML. In einem Bereich, der auf der der Seitenwand 10 zugewandten Seite des Maximalbereichs 13 liegt, ist also keine Verzahnung angeordnet.
Die zuvor beschriebene Dicke D bezieht sich auf die Hüllkontur der Verzahnung 15, also auf die Zahnspitzen und nicht etwa auf die Kontur im Zahngrund.
Die Schiene 2 wird aus einem ebenen Blechstreifen in einem mehrstufigen Rollbiege-Verfahren geformt (nicht dargestellt). Die Lippen 11 werden insbesondere durch seitliche Rollen, die auf die Stirnseiten des Blechstreifens wirken, aufgedickt.
In den 3 und 4 ist jeweils die Lippe 11 eines zweiten und dritten Ausführungsbeispiels dargestellt. Die Darstellungen beschränken sich auf die Lippe 11, da die Ankerschiene 1 ansonsten gleich wie im ersten Ausführungsbeispiel ist. Insbesondere weisen die Lippen 11 alle die gleiche Auskragung K auf. Dementsprechend wird im Weiteren zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen.
In dem in 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel beträgt der maximale Anstellwinkel Wmax 45° und der kleine Anstellwinkel WK 22°. Gleichzeitig grenzt der Maximalbereich 13 fast an die Mittellinie ML. Da der Maximalbereich 13 eine etwas größere Erstreckung hat, liegt die Mitte M des Maximalbereichs 13 in etwa gleich weit entfernt von der Seitenwand 10 wie im ersten Ausführungsbeispiel. Obwohl der maximale Anstellwinkel Wmax etwas flacher als im ersten Ausführungsbeispiel ist, ergibt sich aufgrund des größeren kleine Anstellwinkels WK eine größere maximale Dicke DLmax der Lippe 11. Das Verhältnis der minimalen Dicke DLmin zur maximalen Dicke DLmax der Lippe 11 liegt bei etwa 0,5 und die maximale Dicke DLmax der Lippe 11 entspricht etwa dem 2,0-fachen der Dicke DS der Seitenwand 10.
An der Oberseite 6 weist die Lippe 11 eine sich in Längsrichtung L erstreckende Rille 16 auf. Für die Bestimmung der Dicke DL der Lippe 11 wie auch für die Bestimmung des Anstellwinkels W bleibt diese Rille 16 jedoch außer Acht, es wird also auf eine gedachte Ebene referenziert, die die Oberseite 6 der Lippe 11 überspannt.
Bei dem in 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel beträgt der maximale Anstellwinkel Wmax 50°. Der Erweiterungsbereich 14 reicht jedoch nur etwa bis zur Mittellinie ML, an der die Lippe 11 ihre maximale Dicke DLmax aufweist. Rechts der Mittellinie ML verringert sich die Dicke DL der Lippe 11 zur Öffnung 9 hin und schließt in der Zeichnung einen Verjüngungswinkel WJ von 10° ein, wobei ein etwas größerer Verjüngungswinkel WJ von 15° bevorzugt ist.
5 zeigt nochmals das erste Ausführungsbeispiel, allerdings jedoch im einbetonierten Zustand und in Kombination mit einer Hammerkopfschraube 17 als Hammerkopfelement 18. Die Ankerschiene 1 wurde zur Erreichung dieses Zustands an die Innenseite einer nicht dargestellten Schalung genagelt, wobei die Oberseite 6 an der Schalung anlag. Im Inneren der Schiene 2 verhinderte eine Schaumstoffeinlage, dass Beton in die Schiene eindringt. Auch die beiden Enden der Schiene 2 sind durch eine Abdeckkappe aus Kunststoff geschlossen (nicht dargestellt). Die Schalung wurde mit Beton ausgegossen und nach dessen Aushärten entfernt. Der Beton bildet einen Befestigungsgrund 19, der die Ankerschiene 1 an seinen Verbindungsseiten 7 und an der Unterseite 5 sowie an dem Ankerbolzen 8 (in 5 nicht dargestellt) umschließt. Die Oberseite 6 ist dagegen zugänglich. Die Schaumstoffeinlage wurde entfernt. Zur Befestigung eines Gegenstands (nicht dargestellt), beispielsweise einer Unterkonstruktion für eine Fassade, ist in die Schiene durch die Öffnung 9 die Hammerkopfschraube 17 eingeführt worden. Dazu wurde ein Hammerkopf 20 der Hammerkopfschraube 17 längs der Öffnung 9, also in Längsrichtung L der Schiene 2, ausgerichtet. Anschließend wurde der Hammerkopf 17 um 90° in die dargestellte Position gedreht. Zur besseren Übersicht ist lediglich ein Gewinde 21 der Hammerkopfschraube 17 dargestellt. Mittels einer Mutter und einer Unterlegscheibe kann ein zu befestigendes Element über das Gewinde 21 verbunden werden (nicht dargestellt). Das Anziehen der Mutter bewirkt, dass der Hammerkopf 20 gegen die Innenseite 3 der Schiene 2 im Bereich der Lippe 11 gezogen wird. Der Hammerkopf 20 weist auf seiner der Lippe 11 zugewandten Seite eine mit der Lippe 11 korrespondierende Geometrie auf, so dass er mit den Lippen 11 auf der gesamten Innenseite 3, aber auch an der Stirnseite 12 der Lippe 11 zur Anlage kommt. Insbesondere kommt der Hammerkopf 20 mit der Mitte M des Maximalbereichs 13 in Anlage.
Sollten besonders hohe Zugkräfte auf die Hammerkopfschraube 17 in Richtung vom Befestigungsgrund 19 weg wirken, so könnten sich die Lippen 11 in diese Richtung etwas aufbiegen. Dies würde dazu führen, dass sich die Lippen 11 in dem der Öffnung 9 nahen Bereich vom Hammerkopf 20 abheben. Es bleibt jedoch eine Anlage im Bereich der Mitte M des Maximalbereichs 13 erhalten. Von hier können die Kräfte so in das restliche Profil der Schiene 2 weitergeleitet werden, dass der Halt der Hammerkopfschraube 17 auch bei sehr hohen Kräften gewährleistet ist.
Bezugszeichenliste

1: Ankerschiene
2: Schiene
3: Innenseite
4: Außenseite
5: Unterseite
6: Oberseite
7: Verbindungsseite
8: Ankerbolzen
9: Öffnung
10: Seitenwand
11: Lippe
12: Stirnseite der Lippe 11
13: Maximalbereich
14: Erweiterungsbereich
15: Verzahnung
16: Rille
17: Hammerkopfschraube
18: Hammerkopfelement
19: Befestigungsgrund
20: Hammerkopf
21: Gewinde
DL: Dicke der Lippe 11
DLmax: maximale Dicke der Lippe 11
DLmin: minimale Dicke der Lippe 11
DS: Dicke der Seitenwand 10
DSmin: minimale Dicke der Seitenwand 10
E: Eckenradius
K: Auskragung
L: Längsrichtung der Schiene 2
M: Mitte des Maximalbereichs 13
ML: Mittellinie der Erstreckung der Lippe 11
W: Anstellwinkel
WJ: Verjüngungswinkel
WK: kleiner Anstellwinkel
Wmax: Maximaler Anstellwinkel
R: Radius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19740112824 U [0003]

Claims

Ankerschiene, insbesondere zum Einbetonieren, mit einer Schiene (2), die einen Querschnitt mit im Wesentlichen gleichbleibendem, C-förmigen Profil aufweist, das sich entlang einer Längsrichtung (L) erstreckt, wobei das Profil eine Innenseite (3) und eine Außenseite (4) sowie einen, insbesondere im Wesentlichen rechteckigen, Umriss mit einer Unterseite (5), mit einer der Unterseite (5) gegenüberliegenden Oberseite (6) und mit zwei, die Ober- und die Unterseite (5, 6) verbindenden Verbindungsseiten (7) aufweist, wobei sich an der Oberseite (6) in Längsrichtung eine Öffnung (9) des C-förmigen Profils erstreckt, wobei an der Unterseite (5) der Schiene insbesondere mindestens zwei Ankerbolzen (8) angeordnet sind, wobei die Verbindungsseiten (7) von Seitenwänden (10) der Schiene (2) gebildet werden, wobei sich an der Oberseite (6) von den Seitenwänden (10) bis zur Öffnung (9) jeweils Lippen (11) erstrecken, und wobei sich jeweils die Dicke (DL) der Lippe (11) in Richtung zur Öffnung (9) derart hin erweitert, dass die Innenseite (3) und die Außenseite (4) in einem Anstellwinkel (W) zueinander stehen und dass der Anstellwinkel (W) in einem Maximalbereich (13) einen Maximalbetrag annimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitte (M) des Maximalbereichs (13) näher an der Seitenwand (10) als an der Öffnung (9) liegt.
Ankerschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Mitte (M) des Maximalbereichs (13) zur Seitenwand (10) maximal 90 %, insbesondere maximal 80 %, und vorzugsweise maximal 60% des Abstands der Mitte (M) des Maximalbereichs (13) zur Öffnung (9) beträgt.
Ankerschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Maximalbetrag des Anstellwinkels (W) zwischen 30° und 90°, insbesondere zwischen 45° und 60°, liegt.
Ankerschiene nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dicke (DL) der Lippe (11) in einem Bereich, der näher an der Öffnung (9) als an der Seitenwand (10) liegt, derart in Richtung zur Öffnung (9) hin erweitert, dass der Anstellwinkel (W) durchschnittlich, insbesondere konstant, einen Betrag aufweist, der mindestens 10°, insbesondere mindestens 20°, kleiner als der Maximalbetrag ist.
Ankerschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des Anstellwinkels (W) zwischen 1° und 30°, insbesondere zwischen 10° und 20°, liegt.
Ankerschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (DL) der Lippe (11) in einem Bereich, der näher an der Öffnung (9) als an der Seitenwand (10) liegt, im Wesentlichen gleich bleibt oder sich in Richtung zur Öffnung (9) hin verringert.
Ankerschiene nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (3) und die Außenseite (4) in dem Bereich, der näher an der Öffnung (9) als an der Seitenwand (10) liegt, in einem Verjüngungswinkel (WJ) zueinander stehen, und dass der Betrag des Verjüngungswinkel (WJ) zwischen 1° und 30°, insbesondere zwischen 10° und 20°, liegt.
Ankerschiene nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Dicke (DLmax) der Lippe (11) mindestens dem 1,6-fachen, insbesondere mindestens dem 1,8-fachen, der minimalen Dicke (DSmin) der Seitenwand (10), entspricht.
Ankerschiene nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der minimalen Dicke (DLmin) der Lippe (11) zur maximalen Dicke (DLmax) der Lippe (11) zwischen 0,4 und 0,8, insbesondere zwischen 0,55 und 0,75, liegt.
Ankerschiene nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Dicke (DLmax) der Lippe (11) mindestens dem 0,5-fachern, insbesondere mindestens dem 0,6-fachen, der Auskragung (K) der Lippe (11) von der Seitenwand (10) zur Öffnung (9) entspricht.
Ankerschiene nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (3) von den Seitenwänden (10) zu den Lippen (11) jeweils mit einem Radius (R) übergeht, dessen Betrag zwischen dem 0,5- bis 0,8-fachen, insbesondere zwischen dem 0,6- bis 0,7-fachen, der minimalen Dicke (DSmin) der Seitenwand (10), entspricht.
Ankerschiene nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippe (11) auf der Innenseite (3) in einem Bereich, der näher an der Öffnung (9) als an der Seitenwand (10) liegt, eine Verzahnung (15) aufweist, und in einem Bereich, der auf der der Seitenwand (10) zugewandten Seite des Maximalbereichs (13) liegt, keine Verzahnung aufweist.
Kombination einer Ankerschiene (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit einem Hammerkopfelement (18), dadurch gekennzeichnet, dass das Hammerkopfelement (18) derart mit der die Schiene (2) korrespondiert und in Eingriff bringbar ist, dass das Hammerkopfelement (18) jeweils in der Mitte der Maximalbereiche (13) der Lippen (11) zur Anlage kommt.
Kombination nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Hammerkopfelement (18) derart mit der Schiene (2) korrespondiert und in Eingriff bringbar ist, dass das Hammerkopfelement (18) jeweils mit den Lippen (11) an der gesamten Innenseite (3) zur Anlage kommt.