DE1500642A1

DE1500642A1 - Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE1500642A1
Application number: DE19661500642
Authority: DE
Inventors: Palmer John A; Andrews Gary E
Original assignee: American Drill Bushing Co
Current assignee: American Drill Bushing Co
Priority date: 1966-08-30
Filing date: 1966-08-30
Publication date: 1969-02-13
Also published as: AU419340B2; CH467947A; AU1618367A; BE692360A; GB1170001A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung und betrifft insbesondere einen in sich geschlossenen Zuganker, der veränderliche Belastungen oder Lasten in ein Fundament überträgt, und zwar in einer bestimmten Belastungsfläche und mit einem berechneten Sicherheitsfaktor.

Mit der Erfindung soll eine zum Verankern einer Last an einem Fundament dienende Befestigungsvorrichtung geschaffen werden, bei der auf einem am Fundament befestigten Stehbolzen eine Büchse gelagert ist, die eine an das Fundament sich anlegende Auflagerfläche hat, und bei der eine Lastangriffsöse mit der Büchse und dem Stehbolzen verbunden ist, um die Belastung über die Auflagerfläche auf das Fundament zu übertragen.

Ferner soll eine Befestigungsvorrichtung geschaffen werden, bei der die Auflagerfläche in einem vorherbestimmten Abstand von der Büchsenachse angeordnet ist, so daß der Zuganker mit einem bestimmten Sicherheitsfaktor für Belastungen ausgeführt und hergestellt werden kann.

Ein weiterer Vorteil wird durch die Ausführung der Auflagerfläche erzielt, die dadurch erhalten wird, daß die Büchse eine Vertiefung oder eine Ausnehmung hat, durch die eine konzentrische Ringfläche gebildet wird, die einen bestimmten Abstand von der durch die Büchse verlaufenden Mittellinie hat.

Ferner ist auf der Büchse ein Lastaufnahmering drehbar gelagert, der mit der Büchse und dem Stehbolzen so verbunden ist, daß ein durch eine exzentrische Einwirkung der waagerechten Komponente der Last auf die Büchse in bezug auf das Fundament erzeugtes Moment in ein Kräftpaar umgewandelt wird, das im Stehbolzen als Spannbeanspruchung und im Fundament und in der ringförmigen Auflagerfläche der Büchse als Druck auftritt.

Ferner ist eine Einrichtung vorhanden, die den Stehbolzen mit dem Lastaufnahmering und der Büchse so verbindet, daß die lotrechte Komponente der Last von dem Ring und der Büchse auf den Stehbolzen übertragen wird.

Ein anderer Vorteil wird dadurch erzielt, daß der Lastaufnahmering auf der Büchse um volle 360° um die Achse der Büchse gedreht werden kann und daß eine Ankeröse mit dem Ring auf einer quer zur Büchsenachse verlaufenden Achse drehbar verbunden ist, so daß die Ankeröse eine Schwingbewegung um 180° ausführen kann, um Belastungen über jeden beliebigen Winkel in das Fundament unter Beibehaltung der erwähnten Vorteile zu übertragen.

Ein weiterer Vorteil ist die einheitliche Struktur der Büchse, die die Herstellung des Zugankers wesentlich erleichtert.

Ein anderer Vorteil ist in der doppel-wirkenden Ankeröse zu sehen, die einfach und dauerhaft in der Ausführung, wirtschaftlich günstig in der Herstellung und im Zusammenbau und sehr leistungsfähig im Arbeiten ist und zu deren Benutzung oder Einbau nur kurze oder überhaupt keine Gebrauchsanweisung erforderlich sind.

Diese Vorteile und Kennzeichen sowie andere Vorteile und Kennzeichen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführung an Hand der Zeichnung.

In der Zeichnung ist Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht des Zugankers mit einer Ankeröse, wobei der Schnitt längs einer lotrechten, durch die Stehbolzenachse verlaufenden Ebene gelegt ist; Fig. 2 eine Seitenansicht, in der die Ankeröse in verschiedenen Stellungen gestrichelt gezeigt ist; Fig. 3 eine Unteransicht des Zugankers und Fig. 4 ist eine schaubildliche Ansicht des Zugankers.

Die Befestigungsvorrichtung (Fig. 1) weist einen Stehbolzen 10 mit einem verbreiterten Kopf 11 und einem Gewindeschaft 12 auf. Der Stehbolzen 10 ist in üblicher Weise an einem Fundament oder einem Grundsockel 13 befestigt. In der dargestellten Ausführung ist der Zuganker an einem aus Beton bestehenden Fundament 13 verankert, das eine Außenfläche 14 hat, die nicht besonders bearbeitet und geglättet worden ist, sondern die vielmehr eine verhältnismäßig rauhe oder unebene Oberfläche hat.

Auf dem Stehbolzen 12 ist eine Büchse 15 angeordnet, deren Axialbohrung 16 den Stehbolzenschaft 12 aufnimmt. Die Büchse 15 hat an dem einen Ende einen ringförmigen Umfangsflansch 17. Dieses Büchsenende ist mit einer Ausnehmung 20 versehen, die sich von der Bohrung 16 seitlich nach außen in den Flansch 17 erstreckt und eine ringförmige Auflagerfläche 21 schafft, die an der Fundamentfläche 14 anliegt. Diese Ausführung ergibt eine konzentrierte oder zusammengefasste Auflagerfläche 21 an einem vorherbestimmten Abstand von der Achse der Büchse 15. Die Büchse 15 liegt also nicht an der Fundamentfläche 14 an einer beliebigen Stelle an, sondern lediglich an der begrenzten und bestimmten Ringfläche 21. Die Vorrichtung kann daher mit einem berechneten Sicherheitsfaktor entworfen und ausgeführt werden.

Wäre die Stirnfläche der Büchse 15 vollständig eben und ohne die Ausnehmung 20, die die ringförmige Auflagerfläche 21 bestimmt, dann könnte sich die Büchse 15 an die Fundamentoberfläche 14 an irgend einer auswärts der Büchsenbohrung 16 gelegenen Stelle, die unter anderen auch von der Rauhigkeit der Fundamentoberfläche 14 abhängt, anlegen. Unter diesen Umständen könnte die Zone der Auflagerberührung zwischen Büchse 15 und Fundament 13 nicht genau vorherbestimmt werden und daher könnte die Vorrichtung auch nicht mit einem berechneten Sicherheitsfaktor unter veränderlichen Belastungen entworfen werden.

Ein am Außenumfang achtkantiger Lastaufnahmering 22 ist auf der Büchse 15 drehbar gelagert und liegt mit Reibung auf der oberen Fläche des Büchsenflansches 17 an. Der Ring 22 kann sich in beiden Richtungen über 360° auf der Büchsenachse drehen.

Eine runde Scheibe 23 ist über den Stehbolzenschaft 12 gezogen und ist zwischen Stehbolzenkopf 11 einerseits und der Büchse 15 und Ring 22 andererseits angeordnet. Die Scheibe 23 hält die Büchse 15 und den Ring 22 in der später beschriebenen Weise auf dem Stehbolzen 10 und überträgt die lotrechte Lastkomponente aus der Büchse 15 und dem Ring 22 auf den Stehbolzen 10.

Ein Haltering 24 greift in eine im Stehbolzenschaft 12 vorhandene Ringnut 25 ein und liegt innerhalb der Ausnehmung 20 an der Büchse 15 an, so daß die Büchse 15 und der Ring 22 zusammengehalten werden.

Die Enden der Schenkel einer U-förmigen Ankeröse oder eines Ankerbügels sind an entgegengesetzten Seiten des Ringes 22 mit zwei Drehzapfen 27 drehbar verbunden. Jeder Drehzapfen 27 ist am Ring 22 durch einen Sperrstift 30 gesichert, der in je eine im Ring 22 vorhandene lotrechte Bohrung eingesetzt ist und eine im Ende des Drehzapfens 27 vorhandene entsprechend fluchtende Bohrung durchsetzt. Die Enden jeder einen Sperrstift 30 aufnehmenden Bohrung sind durch den Flansch 17 und die Scheibe 23 geschlossen, so daß der Sperrstift 30 an seiner Stelle gehalten und ein unbeabsichtigtes Herausgleiten des Stiftes verhütet wird.

Die Ankeröse 26 kann um die Zapfen 27 auf einer quer zur Büchsenachse gelegenen Drehachse um im wesentlichen 180° gedreht werden. Diese Schwing- oder Drehbewegung der Ankeröse 26 ist in Fig. 2 in gestrichelten Linien angedeutet.

Die Vorteile der Befestigungsvorrichtung ergeben sich zwar schon aus der Beschreibung der Teile, doch wird nachstehend die Verwendung dieser doppelt-wirkenden Ankeröse 26 noch näher beschrieben, wobei angenommen wird, daß die Endteile der Befestigungsvorrichtung oder des Zugankers bereits zusammengesetzt worden sind.

Zuerst wird der Zuganker am Fundament 13 in der gewünschten Stellung durch Befestigen des Stehbolzens 10 verankert. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführung wird der Stehbolzen 10 durch ein Werkzeug (nicht dargestellt), das in eine im Stehbolzenkopf 11 vorhandene Fassung 31 (Fig. 4) eingesetzt wird, gedreht, so daß der Stehbolzenschaft 12 in das Fundament 13 eingeschraubt wird. Bei diesem Einschrauben des Stehbolzens 10 wird die Auflagerfläche 21 gegen die Oberfläche 14 des Fundamentes 13 gedrückt. Sobald der Zuganker an seiner

Stelle verankert ist, wird eine Last oder eine Belastung angebracht, indem ein Seil oder ein Drahtseil durch die Ankeröse 26 hindurchgezogen und das Verbindungsseil gespannt wird. Zur wirksamsten Verwendung des Zugankers wird der auf der Büchse 15 vorhandene Ring 22 so gedreht, daß die von den Drehzapfen 27 gebildete Drehachse rechtwinklig zu einer lotrechten Ebene verläuft, die das Verbindungsseil durchsetzt. Die Ankeröse 26 dreht sich außerdem frei um die Drehzapfen 27, bis sie mit dem Verbindungsseil sowie in Richtung der von diesem Verbindungsseil ausgeübten Zugkraft fluchtet.

Der Stehbolzen 10 ist die Spann- und Scherverbindung, die die lotrechte Lastkomponente als Spannbeanspruchung und die waagerechte Lastkomponente als Schub- oder Scherbeanspruchung auf das Fundament 13 überträgt. Die Scheibe 23 überträgt die lotrechte Lastkomponente als Scherbeanspruchung vom Ring 22 und Büchse 15 auf den Stehbolzen 10.

Die waagerechte Lastkomponente wird von der Büchse 15 auf den Stehbolzen 10 als Schubbeanspruchung auf das Fundament 13 übertragen. Das von der exzentrischen Einwirkung der waagerechten Lastkomponente auf die

Büchse 15 in bezug auf das Fundament 13 ausgeübte Moment wird durch die Büchse 15 in ein Kräftepaar umgewandelt, das auf den Stehbolzen 10 als Spannbeanspruchung und in der zwischen der Auflagerfläche 21 und der Oberfläche 14 des Fundamentes 13 vorhandenen geregelten Fläche als Druckbeanspruchung wirkt.

Der Ring 22 überträgt die waagerechte Lastkomponente als Druck auf die Büchse 15 und überträgt die lotrechte Lastkomponente als Druck auf die Scheibe 23 sowie als Reibbeanspruchung auf den Flansch 17 der Büchse 15. Bei der Übertragung der waagerechten Lastkomponente und der lotrechten Lastkomponente kann sich der Ring 22 frei auf der Büchse 15 drehen und die Ankeröse 26 kann sich auf den Drehzapfen 27 so einstellen, daß die Ankeröse 26 die Richtung der Zugbelastungslinie annimmt.

Die Drehzapfen 27 übertragen die waagerechte und die lotrechte Lastkomponenten von der Ankeröse 26 auf den Ring 22 als Scherbeanspruchung und wirken als der Mittelpunkt der 180°-Drehung der Ankeröse 26.

Es ist zwar nur eine einzige bevorzugte Ausführung des Zugankers dargestellt und beschrieben, doch ist diese Ausführung nicht als Begrenzung, sondern nur als ein

Erläuterungsbeispiel zu werten, in welchem Abänderungen im Rahmen der Patentansprüche ausgeführt werden können.

Claims

1. Befestigungsvorrichtung zum Verankern einer Last an einem Fundament mit einem Stehbolzen, der an dem Fundament befestigt ist, und mit einer Lastaufnahmeöse, die mit der Last verbunden ist, gekennzeichnet durch eine auf dem Stehbolzen (10) gelagerte Büchse (15), die eine Auflagerfläche (21) hat, welche sich in einem vorherbestimmten Abstand von der Achse der Büchse (15) befindet und am Fundament (13) anliegt, wobei die Lastaufnahmeöse (26) mit der Büchse (15) und dem Stehbolzen (10) drehbar verbunden ist, um ein Kräftpaar als Spannbeanspruchung auf den Stehbolzen (10) und als Druckbeanspruchung auf das Fundament (13) über die Auflagerfläche (21) zu übertragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen auf der Büchse (15) drehbar gelagerten Lastaufnahmering (22), der mit der Büchse (15) und dem Stehbolzen (10) so verbunden ist, daß ein durch eine exzentrische Einwirkung der waagerechten Lastkomponente auf die Büchse (15) in bezug auf das Fundament (13) erzeugtes Kraftmoment umgewandelt wird in ein Kräftpaar, das als Spannbeanspruchung auf den Stehbolzen (10) und als Druckbeanspruchung zwischen dem Fundament (13) und der Auflagerfläche (21) der Büchse (15) wirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerfläche (21) auf einem Umfang gelegen ist und eine konzentrierte Fläche hat, die in einem vorherbestimmten Abstand von der Achse der Büchse (15) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einem Umfang gelegene konzentrierte Auflagerfläche (21) sich auf einem Umfangsflansch (17) befindet, der von einer Ausnehmung (20) der Büchse (15) gebildet wird.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch auf dem Stehbolzen (10) angeordnete Bauteile (23, 24), die zwischen dem Stehbolzen (10) einerseits und dem Ring (22) sowie der Büchse (15) andererseits angeordnet sind, um den Ring (22) und die Büchse (15) zurückzuhalten und die lotrechte Lastkomponente von dem Ring (22) und der Büchse (15) auf den Stehbolzen (10) zu übertragen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stehbolzen (10) einen Bolzenkopf (11) und einen Bolzenschaft (12) hat.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (23, 24) die Form von Scheiben haben, die auf dem Stehbolzenschaft (12) zwischen dem Bolzenkopf (11) einerseits und dem Ring (22) sowie der Büchse (15) andererseits angeordnet sind, um den Ring (22) und die Büchse (15) zurückzuhalten und die lotrechte Lastkomponente von dem Ring (22) und der Büchse (15) auf den Stehbolzen (10) zu übertragen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastaufnahmering (22) auf der Büchse (15) drehbar gelagert ist und eine vollständige 360°-Drehung auf der Achse der Büchse (15) ausführt, und daß eine Ankeröse (26) mit dem Ring (22) auf einer quer zur Büchsenachse verlaufenden Achse drehbar gelagert ist und eine Schwingbewegung von im wesentlichen 180° ausführt.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (15) eine längs ihrer

Achse verlaufenden Bohrung (16) aufweist; daß die Büchse (15) an ihrem einen Ende einen ringförmigen Umfangsflansch (17) hat; daß sich eine Ausnehmung (20) in diesem Ende der Büchse seitlich nach außen aus der Bohrung (16) heraus in den Flansch (17) erstreckt, um eine ringförmige, konzentrierte Auflagerfläche (21) zu bilden, die einen vorherbestimmten Abstand von der Achse der Büchse (15) hat, und daß die Büchse (15) oberhalb des Flansches (17) eine ringförmige Gleitfläche aufweist, die um eine parallel zur Büchsenachse verlaufende Achse geformt ist.