DE19645759C2 - Hülsenförmiges Verankerungselement zum Einbetten in eine Betongießmasse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein aus einem Rohrstück geformtes hülsen­ förmiges Verankerungselement mit den im Oberbegriff des An­ spruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der CH-A-684648 ist eine aus Kunststoff gefertigte Gewinde­ hülse bekannt, die mit einer endständig angeformten, über ko­ nisch verlaufende Rippen am Hülsenkörper abgestützten Veranke­ rungsplatte versehen ist. Derartige Gewindehülsen aus Kunststoff eignen sich insbesondere für Anwendungen, bei denen keine großen Zugkräfte auftreten können.

Es sind auch Gewindehülsen aus rostfreiem Stahl und aus Alumi­ nium bekannt, deren Hülsenende flachgedrückt und unter Bildung eines Verankerungsteils rechtwinklig abgebogen ist. Auch diese metallischen Gewindehülsen sind für Anwendungsfälle, bei denen hohe Zugkräfte auftreten können, wegen der leichten Verformbar­ keit des durch eine bloße Biegeoperation erzeugten Verankerungs­ teils nur beschränkt einsetzbar.

Ferner ist aus der DE 80 15 222 U1 ein aus einem Rohrstück ge­ formtes hülsenförmiges Verankerungselement zum Einbetten in eine Betonmasse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, wel­ ches einen Gewindeteil für einen einsetzbaren Gewindestab und einen eine Quetschzone aufweisenden Verankerungsteil hat, der von mindestens einer Querbohrung zur Aufnahme wenigstens eines quer zur Längsachse des Gewindeteils angeordneten Verankerungs­ stiftes durchsetzt ist. Hierbei handelt es sich um ein rohrför­ miges Teil, welches seine endgültige Gestaltung durch Verformung erhält, nämlich durch glockenförmiges Aufweiten eines Ring­ flansches und durch Zusammendrücken in einer Quetschzone. In diese Quetschzone wird dann eine Querbohrung zur Aufnahme eines Ankerstabes eingebracht, falls die Haltefestigkeit dies erfor­ dert. Ferner ist aus der US 2 214 756 ein Verankerungselement in Form eines diaboloähnlichen Gußteils bekannt, dessen eines Ende mit einem Innengewinde versehen ist, während das andere Ende kelchartig ausgehüllt ist und in die Kelchwandung vier jeweils um 90° versetzte Querlöcher gebohrt sind, durch welche bei Be­ darf ein Ankerstab geschoben werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verankerungsele­ ment der eingangs erwähnten Art mit hoher Zugfestigkeit und großer Montagesicherheit zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen gekennzeichnet.

Infolge der hohen Zugfestigkeit eignet sich das erfindungsgemäße Element auch zur Verankerung von Stützböcken in Bodenplatten oder Fundamenten bei der Herstellung von einhäuptigen Betonwän­ den. Ferner ist es einfach und kostengünstig herstellbar, und infolge des bei der Formgebung in der Querbohrung festgeklemmten Verankerungsstiftes sitzt dieser bereits bei der Anlieferung auf der Baustelle unverlierbar im hülsenförmigen Teil und muß weder erst an der Baustelle montiert werden, noch kann sich seine Lage bei der Montage oder beim Betonrütteln verändern, so daß die hohe Zugfestigkeit garantiert werden kann.

Verankerungsteil von wenigstens einem quer zur Längsachse des Gewindeteils angeordneten Verankerungsstift durchsetzt ist.

Hei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäs­ sen Verankerungselementes ist der Verankerungsteil von zwei gegeneinander um einen Winkel von vorzugsweise 90° verdreht angeordneten Verankerungsstiften durchsetzt. Die Veranke­ rungsstifte durchsetzen Bohrungen und können durch eine Ver­ formung des Verankerungsteils kraftschlüssig in diesem ge­ halten sein, wobei die Verformung des Verankerungsteils auf einfache Weise dadurch erzeugt werden kann, dass das Veran­ kerungselement zwischen Gewindeteil und Verankerungsteil unter Ausbildung einer Quetschzone flachgepresst wird.

Die ausgezeichnete Verankerung ergibt sich durch die in die angrenzende Betonmasse einragenden Verankerungsstifte so­ wie zusätzlich durch die im Bereich der Quetschzone zwischen den Gewindeteil und den Verankerungsteil einfliessende Be­ tonmasse, was letztlich zu einer wirksameren Einbettung des Verankerungselementes in der Betonmasse führt.

Ein im Gewindeteil eingeformtes Gewinde ist bevorzugt als eine von mindestens einem Längssteg als Verstärkungsrippe unterbrochene schraubenlinienförmige Kerbe ausgebildet.

Zur weiteren Sicherung eines in den Gewindeteil eingesetzten Spannstabes gegen Ausreissen kann der Gewindeteil zumindest in einem Teilbereich mit einer zusätzlichen Verstärkung, die beispielsweise mit einem aufgeschweissten Ring erzielt wer­ den kann, versehen sein.

Der Gewindeteil umfasst an seinem offenen Ende einen rohr­ förmigen Aufnahmeteil. Dieser ist üblicherweise auf seiner Innen- und Aussenseite glattwandig, jedoch kann sich das Gewinde grundsätzlich auch bis zur Oeffnung erstrecken, so dass in diesem Fall der Aufnahmeteil integrierter Bestand­ teil des Gewindeteils ist.

Der Aufnahmeteil ist auf ein an einer Schalung festlegbares Schalungshilfsteil aufsteckbar. Dieses Schalungshilfsteil weist zweckmässigerweise einen vom Aufnahmeteil übergreif­ baren, von einem Distanzstück aufragenden Zapfen auf. Zur Verhinderung des Ausreissens des Schalungshilfsteiles aus der Schalung kann dieses zumindest eine quer zur Längsachse des Gewindeteiles verlaufende Bohrung als Führung für einen in die Schalung einzutreibenden Nagel aufweisen.

Weitere zur Verwendung mit dem erfindungsgemässen Veranke­ rungselement bevorzugte Schalungshilfsteile sind bei­ spielsweise der CH-A-684648 zu entnehmen.

Bei der Verwendung des erfindungsgemässen Verankerungsele­ mentes zur Verankerung von Stützböcken in Bodenplatten oder Fundamenten bei der Herstellung von einhäuptigen Betonwän­ den ist dem Aufnahmeteil bevorzugt ein Schutzrohr aufge­ setzt, welches kraftschlüssig mit einer an einer Bewehrung festlegbaren Halterplatte verbunden ist. Diese Halterplatte weist zweckmässigerweise von einem V-förmigen Mittelteil abragende Endstreifen zur Auflage auf der Bewehrung auf, wobei das Schutzrohr in einer Bohrung in einem der den Mit­ telteil bildenden Schenkel kraftschlüssig gehalten ist. Ueblicherweise ragen die Schenkel des V-förmigen Mittel­ teils von den Endstreifen unter Bildung eines Winkels von 45° ab, so dass das Verankerungselement mit aufgesetztem Schutz­ rohr in Einbaulage ebenfalls einen Winkel von 45° zur Beweh­ rungsebene bilden.

Durch die erfindungsgemässe Verwendung des Schutzrohres kann das Einsetzen eines Spannstabes nach erfolgtem Einbeto­ nieren erfolgen. Dadurch wird die Unfallgefahr auf Haustel­ len infolge der nach dem Stand der Technik direkt einbeto­ nierten und demzufolge frei aufragenden Spannstäbe erheb­ lich reduziert. Zudem entfällt das umständliche Abtrennen der Spannstäbe mittels einer Trennscheibe nach dem Einbeto­ nieren, da diese bei Verwendung des Schutzrohres einfach herausgedreht und wieder verwendet werden können.

Zum Schutz gegen Eindringen von noch flüssiger Betonmasse ist dem freien Ende des Schutzrohres bevorzugt eine Ver­ schlusskappe aufgesetzt, wobei bei einer besonders bevor­ zugten Variante im Innern der Verschlusskappe ein nach innen gerichteter und einem in den Gewindeteil eingesetzten und das Schutzrohr sowie die aufgesetzte Verschlusskappe durch­ dringenden Spannstab anliegender Dichtungsring angeordnet ist. Wird das Verankerungselement ohne in den Gewindeteil eingesetzten Spann- oder Ankerstab einbetoniert, d. h. der Ankerstab erst nach erfolgtem Einbetonieren in das Veranke­ rungselement eingeschraubt, so kann zum Verschliessen der Oeffnung am freien Ende der aufgesetzten Verschlusskappe ein Verschlusszapfen eingesetzt sein. Weitere zur Verwendung mit dem erfindungsgemässen Verankerungselement bevorzugte Verschlusskappen sind beispielsweise der DE-U-93 14 656 zu entnehmen.

Grundsätzlich können für die Herstellung der verschiedenen Verankerungsteile beliebige Werkstoffe eingesetzt werden, welche die Anforderungen bezüglich mechanischer Festigkeit sowie Korrosionsbeständigkeit erfüllen. Insbesondere für Anwendungsfälle mit hoher Zugbelastung werden jedoch bevor­ zugt metallische Werkstoffe wie Aluminium oder Stahl einge­ setzt, wobei für höchste Ansprüche zumindest die Hülse aus rostfreiem Stahl bestehen sollte.

Das Schalungshilfsteil, die Verschlusskappe sowie das Schutzrohr bestehen zweckmässigerweise aus Kunststoff.

Die universelle Verwendung des erfindungsgemässen Veranke­ rungselementes kann dadurch erhöht werden, dass der Aussen­ durchmesser des Aufnahmeteils dem Innendurchmesser der standardisierten und auf Haustellen üblicherweise verwende­ ten Distanzrohren entspricht. Dies hat den Vorteil, dass ein Standard-Distanzrohr beim erfindungsgemässen Verankerungs­ element ohne weiteres als Schutzrohr verwendet werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Gewindehülse;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Gewindehülse von Fig. 1 nach deren Linie I-I;

Fig. 3 die Gewindehülse von Fig. 1 mit darin einge­ setztem Schalungshilfsteil;

Fig. 4 die Gewindehülse von Fig. 1 mit aufgesetztem Schutzrohr und Halterplatte.

Eine in Fig. 1 und 2 dargestellte Gewinde- oder Ankerhülse 10 weist einen rohrförmigen Aufnahmeteil 12, einen daran an­ schliessenden Gewindeteil 14 mit einer Längsachse x sowie einen endständigen Verankerungsteil 18 auf. Zwischen dem Gewindeteil 14 und dem Verankerungsteil 18 liegt eine Quetschzone 16. In dieser Quetschzone 16 ist die Gewindehül­ se 10 über eine Breite b von beispielsweise 12 mm flach zusam­ mengepresst, so dass sich zwischen dem Gewindeteil 14 und der Quetschzone 16 ein verformter Übergangsbereich 20 ergibt. In gleicher Weise ist auch der Verankerungsteil 18 teilweise verformt.

Im Verankerungsteil 18 liegen paarweise angeordnete Bohrun­ gen 22 bzw. 26 einander diametral gegenüber. In diese Boh­ rungspaare 22, 26 ist jeweils ein Verankerungsstift 24, 28 eingesetzt. Die Bohrungen 22, 26 sind so angelegt, dass die beiden Verankerungsstifte 24, 28 unter Bildung eines Kreuzes um 90° gegeneinander verdreht sowie um ein Mass c von bei­ spielsweise 1 mm seitlich gegeneinander versetzt sind.

In den Gewindeteil 14 ist ein Gewinde 30 zur Aufnahme eines in der Zeichnung nicht dargestellten, mit einem entsprechenden Gewinde versehenen Spannstabes eingepresst. Die schrauben­ linienförmige Kerbe 32 ist durch vier symmetrisch zueinander angeordnete, an der Oberfläche des Gewindeteils 14 verlau­ fende Längsstege 34 als Verstärkungsrippen unterbrochen.

Zur Herstellung der Gewindehülse 10 wird ein auf die ge­ wünschte Länge geschnittenes Rohrstück mit einem Durchmes­ ser D von beispielsweise 22 mm verwendet. Durch Einlegen ei­ nes entsprechend den Dimensionen des später zu verwendenden Spannstabes geformten Werkzeuges wird in einer Presse das Gewinde 30 derart eingeformt, dass die Längsstege 34 als un­ verformte Bereiche stehen bleiben. In die im späteren Veran­ kerungsteil 18 angebrachten Bohrungen 22, 26 werden die Ver­ ankerungsstifte 24, 28 eingesetzt und in ihrer endgültigen Lage positioniert. Hierbei wird der Durchmesser d der Veran­ kerungsstifte 24, 28 so gewählt, dass diese ohne grosses Spiel in den Bohrungen 22, 26 sitzen. Durch das Flachpressen des Rohrstücks in der Quetschzone 16 wird der angrenzende Bereich des Verankerungsteils 18 und damit auch der Bereich der Bohrungen 22, 26 derart verformt, dass die in den Bohrun­ gen 22, 26 eingesetzten Verankerungsstifte 24, 28 kraft­ schlüssig gehalten sind.

Fig. 3 zeigt die Anordnung der Gewindehülse 10 in einer Be­ tonmasse bei deren Verwendung als Verankerungselement für einen unter Bildung einer sogenannten Dywidag-Verbindung in den Gewindeteil 14 einschraubbaren Spannstab. Die Positio­ nierung der Gewindehülse 10 erfolgt über ein Schalungshilfs­ teil 38 welches mit einem Nagel 40 an der Innenseite eines Schalungsbrettes 36 an der gewünschten Stelle festgelegt wird. Das Schalungshilfsteil 38 besteht im wesentlichen aus einem Zapfen 32, auf den die Gewindehülse 10 mit ihrem rohr­ förmigen Aufnahmeteil 12 aufgesteckt wird, sowie aus einem dem Schalungsbrett 36 anliegenden Distanzstück 44, welches eine Anschlagfläche 46 für die Gewindehülse 10 aufweist und gegen das Schalungsbrett 36 hin konisch erweitert ist. Das Distanzstück 44 bildet mit seiner konischen Erweiterung nach dem Ausschalen eine als Einführungshilfe für den einzu­ setzenden Spannstab in der Betonmasse 48 verbleibende Ver­ tiefung.

Zur Verhinderung des Ausreissens des Schalungshilfsteils 38 aus dem Schalungsbrett 36 beim Eingiessen von Betonmasse sind im Distanzstück 44 Bohrungen 45 vorgesehen, die schräg zur Längsachse der Gewindehülse 10 verlaufen, beispielswei­ se unter Bildung eines Winkels β von etwa 45°. Durch diese Bohrungen 45 werden Nägel 47 schräg zum zentralen Nagel 40 in das Schalungsbrett 36 getrieben.

Als zusätzliche Sicherung gegen das Ausreissen eines in die Gewindehülse 10 eingesetzten Spannstabes liegt einem Umgang der Kerbe 32 ein Verstärkungsring bzw. eine Verstärkungs­ scheibe 35 an, die beispielsweise aufgeschweisst sein kann.

Fig. 4 zeigt die Anordnung der Gewindehülse 10 in einer Be­ tonmasse bei deren Verwendung als Verankerungselement für einen in den Gewindeteil 14 eingesetzten Spannstab 56 zur Verankerung eines zur Herstellung von einhäuptigen Beton- Wänden eingesetzten, in der Zeichnung aus Gründen der besse­ ren Uebersicht nicht wiedergegebenen Stützbockes. Auf den rohrförmigen Aufnahmeteil 12 der Gewindehülse 10 ist ein Schutzrohr 50 aufgesteckt. Dem freien Ende des Schutzrohres 50 ist eine Verschlusskappe 52 aufgesetzt. Von der Innenwan­ dung der Verschlusskappe 52 ragt ein integral angeformter, flexibler und nach innen verjüngend ausgebildeter Dich­ tungsring 54 ab, dessen lichte Weite etwa dem Kerndurchmes­ ser des eingesetzten Spannstabes 56 entspricht. Wird die Gewindehülse 10 ohne eingesetzten Spannstab 56 einbeto­ niert, so kann an der Verschlusskappe 52 ein die Oeffnung für den später einzusetzenden Spannstab 56 verschliessender Verschlusszapfen 58 als Deckel vorgesehen sein.

Das Schutzrohr 50 ist an einer streifenförmigen Halterplatte 60 festgelegt. Diese Halterplatte 60 weist zwei miteinander fluchtende und miteinander über einen V-förmigen Mittelteil 64 verbundene Endstreifen 62 auf, die mit den Schenkeln 65 des V-förmigen Mittelteils 64 jeweils einen Winkel α von 45° einschliessen. Das Schutzrohr 50 sitzt kraftschlüssig in einer in einem der Schenkel 65 des V-förmigen Mittelteils 64 angeordneten Bohrung 66 und ist damit gegenüber der durch die Endstreifen 62 der Halterplatte 60 gebildeten Ebene eben­ falls um 45° geneigt.

Die Positionierung der Gewindehülse 10 erfolgt vor dem Auf­ giessen der Betonmasse durch Festbinden der Halterplatte 60 auf der oberen Bewehrungslage 70 einer Armierung. Das Fest­ binden der Halterplatte 60 kann über in den Endstreifen 62 angebrachte Bohrungen 68 erfolgen.

Nach dem Aufgiessen und Aushärten der Betonmasse 48 wird eine Wandschalung erstellt und über Stützböcke abgestützt. Die Stützböcke werden hierbei in bekannter Weise über jeweils einen Spannstab 56 verankert. Hierbei ist es von besonderer Bedeutung, dass die Gewindehülse 10 und damit auch der Spann­ stab 56 in einem Winkel von 45° zum Fundament eingebaut sind, da der bei der Herstellung der Wand auftretende Betondruck über die Verankerung in die Bodenplatte bzw. in das Fundament eingeleitet werden muss. Nach der Herstellung der Wand wird der Spannstab 56 aus der Gewindehülse 10 herausgedreht und kann wieder verwendet werden. Das in der Betonmasse 48 zu­ rückbleibende Schutzrohr 50 wird sodann ebenerdig abge­ schnitten.

Claims (14)

1. Aus einem Rohrstück geformtes hülsenförmiges Veran­ kerungselement zum Einbetten in eine Betongießmasse, mit einem Gewindeteil (14) für einen einsetzbaren Gewindestab und einem eine Quetschzone aufweisenden Verankerungsteil (18), der von mindestens einer Querbohrung (22, 26) zur Aufnahme wenigstens eines quer zur Längsachse (x) des Gewindeteils (14) angeordne­ ten Verankerungsstiftes (24) durchsetzt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Querbohrung (22, 26) in einem an die Quetsch­ zone (16) anschließenden, infolge deren Ausbildung entstande­ nen Verformungsbereich angeordnet ist, und der Verankerungs­ stift (24) durch die Verformung kraftschlüssig in der Querboh­ rung (22, 26) gehalten wird.

2. Verankerungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verankerungsteil (18) in dem an die Quetsch­ zone anschließenden Verformungsbereich von zwei axial gegen­ einander versetzt und um einen Winkel von vorzugsweise 90° verdreht angeordneten Verankerungsstiften (24, 28) durchsetzt ist.

3. Verankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Gewindeteil (14) ein Gewinde (30) mit einer von mindestens einem Längssteg (34) als Ver­ stärkungsrippe unterbrochenen schraubenlinienförmigen Kerbe (32) eingeformt ist.

4. Verankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeteil (14) zumindest in einem Teilbereich mit einer Verstärkung (34) versehen ist.

5. Verankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeteil (14) einen ge­ windefreien rohrförmigen Aufnahmeteil (12) umfaßt.

6. Verankerungselement nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Aufnahmeteil (12) auf ein an einer Schalung (36) festlegbares Schalungshilfsteil (38) aufsteckbar ist.

7. Verankerungselement nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schalungshilfsteil (38) einen vom Aufnahme­ teil (12) übergreifbaren, von einem Distanzstück (44) aufra­ genden Zapfen (42) aufweist.

8. Verankerungselement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalungshilfsteil (38) zumindest eine quer zur Längsachse (x) des Gewindeteils (14) verlaufende Boh­ rung (45) als Führung für einen in die Schalung (36) einzu­ treibenden Nagel (47) aufweist.

9. Verankerungselement nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Aufnahmeteil (12) ein Schutzrohr (50) aufge­ setzt ist, welches kraftschlüssig mit einer an einer Bewehrung (70) festlegbaren Halterplatte (60) verbunden ist.

10. Verankerungselement nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halterplatte (60) von einem V-förmigen Mit­ telteil (64) abragende Endstreifen (62) zur Auflage auf der Bewehrung (70) aufweist und das Schutzrohr (50) in einer Boh­ rung (66) in einem der den Mittelteil (64) bildenden Schenkel (65) kraftschlüssig gehalten ist.

11. Verankerungselement nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schenkel (65) des V-förmigen Mittelteils (64) von den Endstreifen (62) unter Bildung eines Winkels (α) von 45° abragen.

12. Verankerungselement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem freien Ende des Schutzroh­ res (50) eine Verschlußkappe (52) aufgesetzt ist.

13. Verankerungselement nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Innern der Verschlußkappe (52) ein nach innen gerichteter und an einem in den Gewindeteil (14) eingesetz­ ten und das Schutzrohr (50) sowie die aufgesetzte Verschluß­ kappe (52) durchdringenden Spannstab (56) anliegender Dich­ tungsring (54) angeordnet ist.

14. Verankerungselement nach Anspruch 12 oder 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die aufgesetzte Verschlußkappe (52) an ihrem freien Ende eine mit einem Verschlußzapfen (58) ver­ schließbare Öffnung aufweist.