DE19907475C1 - Ankerschiene für die Bautechnik mit mittels Abstreifkragen fixierten Ankern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ankerschiene (1) für die Bautechnik mit einem Schienenteil (2) und in Abständen voneinander an dem Schienenteil (2) angebrachten Ankern (3), wobei die Anker (3) einen Ankerfuß (4) und einen gegenüber dem Ankerfuß (4) querschnittskleineren Ankerschaft (5) aufweisen, wobei die Anker (3) an dem Schienenteil (2) in in dem Schienenteil angebrachten Löchern (6), diese durchgreifend, fixiert sind, wobei der Ankerfuß (4) schieneninnenseitig an dem Schienenteil (2) anliegt und wobei der Ankerschaft (5) eine schienenaußenseitig an dem Schienenteil (2) anliegende Verliersicherung aufweist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verliersicherung aus einem aus dem Ankerschaft (5) ausgebildeten Abstreifkragen (7) gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Ankerschiene, wobei ein Anker mit einem Ankerfuß und einem Ankerschaft von der Innenseite eines Schienenteils mit dem Ankerschaft durch ein Loch in dem Schienenteil eingesteckt wird, wobei der Ankerfuß schieneninnenseitig an das Schienenteil zum Anliegen gebracht und dort gehalten wird, und wobei der Anker­ fuß an dem Schienenteil befestigt wird. -

Ankerschienen für die Bautechnik werden als Meterware hergestellt, wobei die Anker lösbar oder fest, jedoch unverlierbar mit dem Schienenteil verbunden sind. Das Schienenteil hat in der Regel, aber nicht zwingend, einen im Wesentlichen C- oder U- förmigen Querschnitt senkrecht zur Längserstreckung des Schienenteils. Das die beiden Schenkel eines Schienenteils verbindende Teil wird als Schienenrücken bezeichnet. Die Anker sind in diesem Fall üblicherweise mit dem Schienenrüc­ ken verbunden. Die beiden Schenkel des Schienenteils lassen einen Spalt frei, dessen Breite so bemessen ist, daß ein Ankerfuß hindurchführbar ist. Dabei ist die Anordnung der Löcher so getroffen, daß diese mit dem Spalt im wesentlichen fluchten. Es versteht sich, daß der Ankerfuß nicht durch das Loch in dem Schienen­ teil hindurchpassen darf. In der Praxis wird der Durchmesser des Ankerschafts beim Ankerfuß gleich oder geringfügig kleiner als der Durchmesser des Lochs in dem Schienen­ teil sein. Die Abstände zwischen zwei Ankern betragen beispielsweise 250 mm.

Mittels eines eingangs genannten Verfahrens erhältli­ che Ankerschienen sind beispielsweise aus den Litera­ turstellen DE 26 31 396 C2 und EP 0 226 710 B1 be­ kannt. Bei den insofern bekannten Ankerschienen wird die Fixierung dadurch erreicht, daß der Ankerschaft bei fixiertem Ankerfuß mit einem Klammerwerkzeug in Abstand von dem Schienenteil gefaßt und dieses in Richtung auf den Ankerfuß hin bewegt und so ein dem Schienenteil benachbarter Schaftteil gestaucht wird. Im Ergebnis ist der Anker einerseits verkürzt und an­ dererseits mittels schienenaußenseitig anliegendem, gleichsam verquetschtem Material fixiert. Bei der Stauchung tritt eine Gefügeveränderung, insbesondere Gefügeverdichtung ein. Diese bekannten Ankerschienen weisen mehrere Nachteile auf. Zunächst ist es aufwen­ dig, eine Stauchung durchzuführen. Denn das Klammer­ werkzeug muß sowohl in radialer Richtung (Klammerrich­ tung) als auch in axialer Richtung (Stauchrichtung) beachtliche Kräfte aufbringen. Entsprechend aufwendig müssen neben dem Klammerwerkzeug selbst die Antriebe hierzu ausgelegt sein. In werkstofftechnischer Hin­ sicht ist von Nachteil, daß die Gefügeveränderung ne­ ben der u. U. wünschenswerten Gefügeverdichtung auch eine Versprödung bewirken kann, und zwar über den ge­ samten Querschnitt des gestauchten Schaftteils. Hier­ durch wird die Zugfestigkeit des Ankers verschlech­ tert. Je nach Material kann die Gefügeveränderung zu­ dem eine drastisch verschlechterte Korrosionsbestän­ digkeit mit sich bringen.

Herstellungsverfahren, welche Ankerschienen mit glei­ chen Nachteilen ergeben, sind weiterhin bekannt aus den Literaturstellen EP 0758039 A1 und DE-U-87 08 531.3.

Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Pro­ blem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Ankerschiene zu schaffen, bei welcher die Anker mit weniger Aufwand an dem Schienenteil fixierbar sind und zudem die Zugfestigkeit der Anker im wesentlichen un­ verändert bzw. erhalten bleibt.

Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Er­ findung ein Verfahren zur Herstellung einer Anker­ schiene, wobei ein Anker mit einem Ankerfuß und einem Ankerschaft von der Innenseite eines Schienenteils mit dem Ankerschaft durch ein Loch in dem Schienenteil eingesteckt wird, wobei der Ankerfuß schieneninnensei­ tig an das Schienenteil zum Anliegen gebracht und dort gehalten wird, wobei schienenaußenseitig und beabstan­ det von dem Schienenteil ein den Ankerschaft umfassen­ des Schneidwerkzeug eingerichtet wird und wobei das Schneidwerkzeug relativ zu dem Ankerfuß in Richtung auf den Ankerfuß bewegt wird und im Zuge der Bewegung von dem Ankerschaft, einen schienenaußenseitig an dem Schienenteil anliegenden Abstreifkragen bildend, Mate­ rial abgestreift wird. - Als Abstreifkragen ist eine Verliersicherung bezeichnet, welche durch im wesentli­ chen schneidende Materialformung aus dem Schaft her­ ausgebildet wird. Hierbei wird umfangsseitig des Schafts mittels eines Schneidwerkzeuges eine dünne Außenschicht des Schafts in Richtung auf das Schienen­ teil gleichsam abgeschält, und zwar soweit, bis zumin­ dest ein Teil des abgeschälten bzw. abgestreiften Materials schienenaußenseitig zum Anliegen kommt. Der Schaftkern bleibt hierbei praktisch unverändert, ins­ besondere tritt praktisch keine Gefügeveränderung ein. Der bei dem Abstreifen gebildete Abstreifkragen ist zwar als solcher von vergleichsweise geringer Festig­ keit, diese Festigkeit ist jedoch völlig ausreichend, um die Funktion als Verliersicherung zu erfüllen. Im eingebauten bzw. einbetonierten Zustand einer Anker­ schiene wird ein Anker nämlich nur in Zugrichtung be­ ansprucht, so daß die vergleichsweise geringe Festig­ keit des Abstreifkragens nicht stört. Dagegen stellt die unveränderte Gefügestruktur des Schafts eine be­ achtliche Verbesserung der Zugfestigkeit dar. Von be­ sonderem Vorteil ist aber, daß für den Betrieb des Schneidwerkzeuges um Größenordnungen geringere An­ triebskräfte erforderlich sind im Vergleich zu Stauchwerkzeugen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Löcher in schienenaußenseitig konvex vorste­ henden Ausformungen des Schienenteils angeordnet, vor­ zugsweise konzentrisch zu den Ausformungen angeordnet.

Üblicherweise weisen die Löcher in dem Schienenteil einen im wesentlichen zylindrischen Querschnitt auf. Dementsprechend hat der Ankerschaft orthogonal zur Längserstreckung des Ankers einen kreisförmigen Quer­ schnitt, wobei der Durchmesser des Ankerschafts an­ schließend an den Ankerfuß vorzugsweise geringfügig kleiner als der Durchmesser des Lochs ist. Grundsätz­ lich ist die Erfindung aber auch bei Löchern und An­ kerschäften mit anderen Querschnitten, beispielsweise rechteckigem Querschnitt, einsetzbar.

Der Vorgang des Abstreifens kann auf die verschieden­ sten Weisen erfolgen, solange in Zuge des Abstreifens kontinuierlich Material abgestreift bzw. abgeschnitten wird, oder jedenfalls in der Endphase des Abstreifens abgestreiftes Material nicht vom Schaftkern abgetrennt wird. In jedem Fall muß zumindest in der Endphase des Abstreifens soviel Material mit dem Schaftkern verbun­ den bleiben, daß ein als Verliersicherung funktionie­ render Abstreifkragen mit dem Schaftkern verbunden bleibt.

Im einzelnen kann so gearbeitet werden, daß das Schneidwerkzeug an einen durchmessermäßig gleichförmi­ gen Schaft angesetzt wird und vor dem Abstreifen oder im Zuge des Abstreifens in den Schaftkern hinein­ schneidet. Hierfür müßte das Schneidwerkzeug nicht nur in Richtung der Längserstreckung des Schaftes, sondern auch in beispielsweise radialer Richtung nach innen beweglich sein. Eine hinsichtlich des antriebsseitigen Aufwandes besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist jedoch dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifkragen aus einem vor der Fixierung des Ankers gegenüber einem zweiten Schaftteil durchmessergrößeren ersten Schaftteil des Ankerschafts ausgebildet ist. Der erste Schaftteil schließt dabei vorzugsweise un­ mittelbar an den Ankerfuß an. Dann braucht das Schneidwerkzeug nur in Richtung der Längserstreckung des Ankerschafts bewegt werden, wobei Material von dem ersten Schaftteil abgestreift wird. Es versteht sich, daß dabei der Innendurchmesser des Schneidwerkzeuges zwischen den Durchmessern des ersten und des zweiten Schaftteils liegt. In diesem Fall sind die Querschnit­ te des Lochs im Schienenteil und des ersten Schaft­ teils praktisch deckungsgleich.

Typischerweise weist der Anker einen Ankerkopf auf. Der Ankerkopf kann auf die verschiedensten Weise ange­ bracht sein. Beispielsweise kann das zweite Schaftteil ein Außengewinde aufweisen, auf welches eine den An­ kerkopf bildende Mutter aufgeschraubt wird. Auch kann der Ankerkopf auf das zweite Schaftteil aufgeschweißt werden. Bevorzugt und im Rahmen dieser Beschreibung von selbständiger Bedeutung ist es jedoch, wenn der Ankerkopf aus dem zweiten Schaftteil im Wege des Tau­ melnietens ausgeformt ist. Hierbei wird das zweite Schaftteil von einem Werkzeug, welches vorzugsweise ein koaxial zum Schaft liegendes konkaves, beispiels­ weise konisches, Nietbett aufweist, gefaßt und mittels eines in axialer Richtung zum Nietbett hin fahrenden Döpperwerkzeuges wird an dem aus dem Nietbett vorste­ henden Schaftende durch plastische Materialverformung ein Ankerkopf ausgebildet. Das Döpperwerkzeug führt dabei mit einer gegen eine zur Schaftachse orthogona­ len Ebene mit einem Winkel < 90°, vorzugsweise zwi­ schen 1° und 20°, höchstvorzugsweise 2° bis 10°, bei­ spielsweise 5°, abgewinkelten Döpperfläche eine rota­ tionssymetrisch zur Schaftachse verlaufende Präzessi­ onsbewegung aus. Der Präzessionsbewegung kann zusätz­ lich eine Schaukelbewegung um eine beim Werkstück lie­ gende Schaukelachse überlagert sein. Im einzelnen kann das Schneidwerkzeug auch gleichzeitig das Nietbett zum Herstellen des Ankerkopfes tragen. Das Nietbett liegt dann dem Schneidelement in axialer Richtung des Anker­ schafts gegenüber. Wesentliches Merkmal des Taumelnie­ tens ist, daß das Döpperwerkzeug auf einer Werkstücko­ berfläche abgewälzt wird und praktisch kein "ver­ schmieren" des Werkstoffs stattfindet. Das Taumelnie­ ten hat zum Vorteil, daß die erforderlichen Druckkräf­ te bzw. die entgegengerichteten Unterstützungskräfte gegenüber anderen Techniken beachtlich kleiner sind. Insofern können bei dieser Ausführungsform sowohl die Fixierung des Ankers als auch die Ausbildung des An­ kerkopfes mit relativ wenig aufwendig gestalteten und betriebenen Geräten erfolgen.

In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der Erfindung trägt der Ankerfuß eine Kennzeichnung. Diese ist bereits vor der Fixierung des Ankers an dem Schienenteil an dem Anker angebracht und kann beliebi­ ger Art sein; es ist allerdings bevorzugt, die Kenn­ zeichnung als Prägung (erhaben oder vertieft) auszu­ führen. Solche Kennzeichnungen sind vorgeschrieben. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, die Kennzeichnung an Ankerfuß bereits bei der Herstellung des Ankers anzubringen, da die beim Abstreifen oder ggf. Taumel­ nieten auftretenden Kräfte zur Unterstützung des Ankerfußes so klein sind, daß die Kennzeichnung nicht zerstört wird, beispielsweise durch Egalisierung. Der Ankerfuß kann strinseitig an den Umfang anschließend einen Stützring tragen, welcher ausreicht, um auftre­ tende Druckkräfte der Verarbeitung beim Fixierung und beim Taumelnieten aufzunehmen. Mit einem solchen Ring werden selbst filigranste Kennzeichnungen vor einer Egalisierung bzw. Zerstörung geschützt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen nä­ her erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a-d: die Arbeitsfolgen der Herstellung eines Abstreifkragens,

Fig. 2a-c: die an die Arbeitsfolgen der Fig. 1a-d anschließenden Arbeitsfolgen der Herstellung eines Ankerkopfes und

Fig. 3: Eine Ansicht des Schneidwerkzeuges in der Ebene A-A der Fig. 1c.

In einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 erkennt man zunächst eine Ankerschiene 1 für die Bautechnik mit einem Schienenteil 2 und einem Anker 3. In dem dargestellten Querschnitt ist nicht erkennbar, daß mehrere Anker 3 in Abständen voneinander an dem Schienenteil 2 angebracht sind. Der Anker 3 weist let­ zendlich (siehe Fig. 2c) einen Ankerfuß 4 und einen gegenüber dem Ankerfuß 4 querschnittskleineren Anker­ schaft 5 auf, wobei die Anker 3 an dem Schienenteil 2 in in dem Schienenteil 2 angebrachten Löchern 6 diese durchgreifend fixiert sind, wobei der Ankerfuß 4 schieneninnenseitig an dem Schienenteil 2 anliegt und wobei der Ankerschaft 5 eine schienenaußenseitig an dem Schienenteil 2 anliegende Verliersicherung auf­ weist. Die Verliersicherung ist aus einem aus dem An­ kerschaft 5 ausgebildeten Abstreifkragen 7 gebildet. Die Löcher 6 sind in schienenaußenseitig konvex vor­ stehenden Ausformungen 8 konzentrisch des Schienen­ teils 2 angeordnet. Die Löcher 6 in dem Schienenteil 2 weisen einen im wesentlichen zylindrischen Querschnitt auf. Der Ankerschaft 5 weist orthogonal zur Längser­ streckung des Ankers 3 einen kreisförmigen Querschnitt auf. Der Abstreifkragen 7 ist aus einem vor der Fixie­ rung des Ankers 3 gegenüber einem zweiten Schaftteil 9 durchmessergrößeren ersten Schaftteil 10 des Anker­ schafts 5 ausgebildet (Fig. 1a-d). Der Ankerkopf 11 ist aus dem zweiten Schaftteil 9 im Wege des Taumel­ nietens ausgeformt (Fig. 2a-c).

Anhand einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 a-d wird folgend das erfindungsgemäße Verfahren erläu­ tert. Zunächst wird der Anker 3 von der Innenseite eines Schienenteils 2 mit dem Ankerschaft 5 durch das Loch 6 in das Schienenteil 2 eingesteckt (Fig. 1a und 1b). Dabei wird der Ankerfuß 4 schieneninnenseitig an das Schienenteil 2 zum Anliegen gebracht und dort ge­ halten. Schienenaußenseitig und beabstandet von dem Schienenteil 2 wird dann ein den Ankerschaft 5 umfas­ sendes Schneidwerkzeug 12 mit Werkzeugbacken 13 und in den Werkzeugbacken 13 gelagerten Schnittplatten 14 eingerichtet (Fig. 1c). Dann wird das Schnittplatten 14 aus einem Bereich des zweiten Schaftteils 9 relativ zu dem Ankerfuß 4 in Richtung auf den Ankerfuß 4 be­ wegt und im Zuge der Bewegung wird von dem Ankerschaft 5, einen schienenaußenseitig an dem Schienenteil 2 anliegenden Abstreifkragen 7 bildend, Material abge­ streift (Fig. 1d). Die Schnittplatten 14 bilden dabei im wesentlichen eine kreisrunde Öffnung, an deren dem Ankerfuß 5 zugewandten Kante Schneiden angeordnet sind. Dabei bilden die Schneiden einen Kreis, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des zweiten Schaftteils 9, jedoch kleiner als der Durchmesser des ersten Schaftteils 10 ist (siehe auch Fig. 3).

Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2a-c ist entnehmbar, daß nach dem Abstreifen des Abstreifkra­ gens 7 an dem scheinenaußenseitigen Ende des Anker­ schafts 5 im Wege des Taumelnietens ein Ankerkopf 11 ausgeformt wird. Hierbei wird das zweite Schaftteil 9 von einem Werkzeug, welches vorzugsweise ein koaxial zum Ankerschaft 5 liegendes konkaves, beispielsweise schüsselförmiges, Nietbett 15 aufweist, gefaßt und mittels eines in axialer Richtung zum Nietbett 15 hin­ fahrenden Döpperwerkzeuges 16 wird an dem aus dem Nietbett vorstehenden Schaftende durch plastische Ma­ terialverformung ein Ankerkopf 11 ausgebildet. Das Döpperwerkzeug 16 führt dabei mit einer gegen eine zur Schaftachse orthogonalen Ebene mit einem Winkel von ca. 15° abgewinkelten Döpperfläche 17 eine rotations­ symetrisch zur Schaftachse verlaufende Präzessionsbe­ wegung aus. Den Figuren entnimmt man weiterhin, daß das Schneidwerkzeug 12 auch gleichzeitig das Nietbett 15 zum Herstellen des Ankerkopfes 11 trägt. Das Niet­ bett 15 liegt den Schnittplatten 14 in axialer Rich­ tung des Ankerschafts 5 gegenüber. Schließlich werden die Werkzeugbacken 13 weggefahren (Fig. 2c).

Während vorstehend die Ausbildung eines den Anker­ schaft praktisch vollständig umgebenden Abstreifkra­ gens beschrieben ist, liegt es ebenso im Rahmen der Erfindung, wenn der Abstreifkragen nicht umlaufend ist, sondern nur in Teilbereichen des Umfang gebildet wird.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer Ankerschiene (1),
wobei ein Anker (3) mit einem Ankerfuß (4) und ei­ nem Ankerschaft (5) von der Innenseite eines Schienenteils (2) mit dem Ankerschaft (5) durch ein Loch (6) in dem Schienenteil (2) eingesteckt wird,
wobei der Ankerfuß (4) schieneninnenseitig an das Schienenteil (2) zum Anliegen gebracht und dort gehalten wird,
wobei schienenaußenseitig und beabstandet von dem Schienenteil (2) ein den Ankerschaft (5) umfassen­ des Schneidwerkzeug (12) eingerichtet wird und
wobei das Schneidwerkzeug (12) relativ zu dem Ankerfuß (4) in Richtung auf den Ankerfuß (4) be­ wegt wird und im Zuge der Bewegung von dem Anker­ schaft (5), einen schienenaußenseitig an dem Schienenteil (2) anliegenden Abstreifkragen (7) bildend, Material abgestreift wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ankerschaft (5) orthogonal zu seiner Längserstreckung einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei der An­ kerschaft (5) ein an den Ankerfuß (4) anschließen­ den und gegenüber einem zweiten Schaftteil (9) durchmessergrößeren ersten Schaftteil (10) aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei nach dem Abstreifen des Abstreifkragens (7) an dem schienen­ außenseitigen Ende des Ankerschafts (5) im Wege des Taumelnietens ein Ankerkopf (11) ausgeformt wird.