DE2155757C3 - Ankerbolzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ankerbolzen, der am vorderen Ende einen sich in Richtung des Bolzenendes keilförmig erweiternden, mit zu spreizenden Ankerteilen zusammenwirkenden Spreizkörper aufweist, wobei die mit einem über das Bolzenende geführten Bügel aus einem Stahlblechstück hergestellten, zu spreizenden Ankerteile sich an den Enden der Flügelschenkel zu schalenförmigen Flügeln verbreitern, die derart im wesentlichen zylindrisch gebogen sind, daß sie gemeinsam den kegelig ausgebildeten Spreizkörper nahezu völlig umfassen, wobei ferner je ein gegen das vordere Bolzenende gerichtetes Flügelteil einen sich bei rückwärtiger Bewegung des Bolzens aus einem Bohrloch zwischen Bohrlochwand und Spreizkörper festkeilendes Ankerteil bildet und die gegenüberliegenden hinteren Flügelkanten auswärts umgebogen sind.

Bei einem bekannten Ankerbolzen der vorstehend beschriebenen Gattung (US-PS 3 250 170) ist der Aufbau so getroffen, daß der Spreizkörper als Mutter für den mit einem entsprechenden Gewinde ausgerüsteten Ankerbolzen ausgebildet ist. Darüber hinaus sind die

ίο Flügel außenseitig mit Warzen versehen und ist das Flügelende in Richtung des Bohrlochtiefsten umgebördelt sowie mit nach vorn zum Bohrlochtiefsten und schräg nach außen abgewinkelten Kanten versehen. Dieser Aufbau macht es daher erforderlich, dem Bohrloch einen solchen Außendurchmesser zu verleihen, der das Einführen der Flügel mit den nach außen abgebogenen Kanten ohne Berührung oder Verhakung mit der Bohrlochwandung zuläßt. Die Ausbildung des Spreizkörpers als Gewindemutter führt ferner dazu, daß der Bolzenschaft einen wesentlich geringeren Durchmesser als das Bohrloch selbst aufweist. Um einen derartig aufgebauten Ankerbolzen zu befestigen, muß daher bei der Einbringung des Bohrloches etwa das achtfache Volumen an Beton gegenüber dem VoIumen des Ankerschaftes entfernt werden. Auch stört, daß beim Anziehen des Ankerbolzens nur über größere Steüwege eine Verankerung der Flügel und des Ankerbolzens herbeiführbar ist.

Bei einem bekannten Ankerbolzen anderer Gattung (DT-PS 1 110 091) ist der Aufbau so getroffen, daß zwei verhältnismäßig dickwandige Halbschalen lose auf den Ankerschaft mit Hilfe eines elastischen Bandes aufgesetzt sind. Die Halbschalen weisen an den einander zugeordneten Seitenrändern ineinandergreifende Verankerungsvorsprünge auf. Zusätzl.ch sind an diesen Seitenrändern Keilflächen angeordnet, denen besondere außenseitig an den Bolzenschaft angeformte Spreizkeile zugeordnet sind. Hierzu bilden die Seitenränder in Richtung des Bohrlochtiefsten einen V-förmigen Einschnitt. Es besteht aber die Gefahr, daß das elastische Band durch Reibungsschluß mit der Bohrlochwandung auf den Halbschalen derart verschoben wird, daß die angestrebte Spreizwirkung nicht herbeigeführt werden kann. Ferner erfolgt die Verankerung lediglich durch Abwinklung der Halbschalen in einer Ebene, so daß sich praktisch nur eine linienförmige Verankerung zwischen den Halbschalen und der Bohrlochwandung an zwei gegenüberliegenden Seiten herbeiführen läßt. Das beeinträchtigt die Belastbarkeit eines derartigen Ankerbolzens erheblich. Darüber hinaus ist der Aufbau kompliziert und damit störanfällig.

Bei weiterhin bekannten Ankerbolzen anderer Gattung (US-PS 3 277 770 und 3 448 651) ist zwar ein günstiges Durchmesserverhältnis von tragendem Anker-

f>s bolzenschaft zum Bohriochdurchmesser gewährleistet, jedoch ist der Aufbau in funktioneller Hinsicht kompliziert und mit Nachteilen verbunden. Im einzelnen sind hierzu in verhältnismäßig geringfügigen umlaufenden

Ausnehmungen vor dem sich als Spreizkörper konisch erweiternden Bolzenende zwei über reinen elastischen Ring zusammengehaltene Halbschalen oder ein mit Trennfugen und Sollbruchstelle in Richtung des Bohrlochtiefsten versehener tomenartig aufgewölbter Hohlzylinder als Ankerteile angeordnet. Bei diesem bekannten Ankerbolzen bereitet das Festsetzen der Ankerteile bei Einleitung des Verankerungsverganges erhebliche Schwierigkeiten. Das elastische und die HaIbschaien zusammenhaltende Band kann sich beim Einführen in das Bohrloch durch Reibung mit eier Bohrlochwand derart verschieben, daß eine definierte Halterung der Halbschalen nicht mehr gewährleistet ist. Auch das tonnenförmig gewölbte hohlzylindrische Ankerteil bietet keine Gewähr für definierte Festsetzung is an der vorgesehenen Stelle. Darüber hinaus wird bei dieser Ausführungsform ein kraftaufwendiges Aufsprengen der Sollbruchstelle erforderlich, was sich praktisch erst nach einem definierten Festsetzen erzielen läßt. Darüber hinaus ergeben sich zum Festsetzen 2c verhältnismäßig große Verstellwege, die eine entsprechend tiefe und damit arbeitsaufwendige Einbringung der Bohrlöcher erforderlich machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ankerbolzen der eingangs beschriebenen Gattung bei einfächern Aufbau so zu gestalten, daß er sich durch hohe Funktionssicherheit und große Belastbarkeit in bezug auf den für ihn erforderlichen Bohrlochquerschnitt auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die zu spreizenden Ankerteile, mit Ausnahme von den Enden der auswärts umgebogenen hinteren Flügelkanten, innerhalb des Bolzenumfangs in einer Bolzenausnehmung untergebracht sind, dessen Boden den keilförmigen Spreizkörperverlauf aufweist, während die aus der Ausnehmung vorstehenden hinteren Flügelkanten in einer schräg nach rückwärts und außen geneigten Richtung zur Bohrlochmündung abgebogen sind.

Die erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß nach dem Einführen des Ankerbolzens bei dessen Anziehen augenblicklich die erforderliche Verankerung der Flügel herbeiführbar ist. Darüber hinaus zeichnet sich der Ankerbolzen durch einfachen und funktionssicheren Aufbau aus. Von besonderer Bedeutung ist ferner, daß einerseits ein günstiges Verhältnis zwischen Bohrlochdurchmesser und Ankerbolzenschaftdurchmesser sowie andererseits eine flächige Verankerung der Ankerteile unter Reibungsschluß mit der Bohrlochwandung über eine große Fläche erzielbar ist. Insbesondere labt sich ohne große Verstellwege eine definierte Verankerung an genau vorgegebenen Positionen herbeiführen.

Im einzelnen läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise weiter ausbilden. So geht ein besonderer Vorschlag dahin, daß die Ecken der hinteren Flügelkanten auswärts abgebogen sind. Ferner kann zwischen den vorderen und hinteren Flügelteilen ein sich quer über den größten Teil der Flügelbreite erstreckender Schlitz vorgesehen sein. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß zwei hintere Flügelteile mittels zweier beidseitig eines Mittenstreifens von der Flügelhinterkante her einwärts geführter Einschnitte voneinander getrennt sind und der Mittenstreifen um 180° herum einwärts gegen die Flügelhauptfläche umgefaltet ist. Zweckmäßig sind zwischen den Flügeln in f>j Längsrichtung durch die den Spreizkörper bestimmende Bolzenausnehmung rippenförmige Materialstreifen in der ursprünglichen Bolzendicke belassen. Die Rippen können an ihren den Hauptbolzenkörper überlaufenden Füßen seitlich verbreitert sein Nach einem weiteren Vorschlag ist der Aufbau so getroffen, daß in dem von den umgeschlagenen Mittenstreifen frei gelassenen Räumen Rippen angeordnet sind, die in der Gegend des kleinsten SpreizkörperdurchmeEsers von der vollen Materialdicke des Bolzens allmählich in die Spreizkörperoberfläche übergehen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch ein Bohrloch, in welchem das Ende eines Ankerbolzens nach der Erfindung angeordnet ist,

F i g. 2 einen Querschnitt in einer in der F i g. 1 mit 11-11 angedeuteten Ebene,

F i g. 3 eine Seitenansicht des Bolzenendes entsprechend F i g. 1, in einer um 90° gedrehten Ebene,

F i g. 4 den Zuschnitt einer abgeänderten Ausführungsform eines Bügels,

F i g. 5 eine ähnliche Seitenansicht wie in F i g. 1 und 3 aber mit einem Bügel, welcher aus dem Plattenteil nach F i g. 4 gebildet ist,

F i g. 6 den Zuschnitt des Flügelieiles einer Bügelvariünten,

F i g. 7 den Flügel nach F i g. 6 in der Endform, und

F i g. 8 auf größerem Maßstab ein Schnitt nach der in F i g. 7 mit VHl-VlIl angedeuteten Ebene dieses Flügelteils auf einem Bolzenspreizkörperteil.

Wie insbesondere F i g. 1 und 2 zeigt, ist in dem Bohrloch 4 ein Ankerbolzen 1 angeordnet, an dessen Ende durch den Boden einer ringsherum laufenden Ausnehmung ein stumpfkegeliger, sich gegen das Bolzenende erweiternder Spreizkörper 3 gebildet ist. Der Ankerbolzen 1 mit Schaft 2 ist in ein z. R. in eine Wand aus Hartbeton gebohrtes Bohrloch 4 eingeschoben, zusammen mit einem über das Bolzenende geschobenen Bügel 7, der aus einem Stück Stahlblech ausgestanzt ist. Die Bügelbeine 18, 19 liegen in Längsrillen 36, 37 des Spreizkörpers 3 versenkt und verbreitern sich an ihren Enden direkt in Flügel 5, 6 (F i g. 1 bis 3 und 6 bis 8) bzw. 23 bis 25 (F i g. 4 und 5), welche schon in ihren vorderen Flügelzonen 31,32 zusammen den Spreizkörper 3 über fast seinen vollen Umfang wie ein Zylindermantel umfassen.

Diese voranliegenden Flügelteile werden zwischen den Spreizkörper 3 und die Lochwand 4 eingekeilt, wenn der Bolzen 2 in Richtung Pangezogen wird. Diese Verankerung kommt aber nur zustande durch die Verschiebung des Spreizkörpers in bezug auf die in ihrer Lage im Bohrloch 4 zurückzuhaltenden, und dadurch zu spreizenden flügelartigen Ankerteilen 5,6 mit Flügelrändern 23 bis 25. Diese Zurückhaltwirkung muß schon sofort mit Sicherheit in der ersten Phase des Anziehens des Bolzens 2 auftreten, bis sie durch das Eintreten der Festkeilung durch die vorderen Flügelzonen 31, 32 der Ankerteile übernommen wird. Erfindungsgemäß wird nun diese Funktion der Zurückhaltung des Bügels 7 während der ersten Phase getrennt von ^en vorderen Flügelzonen 31,32 gegenüberliegenden hinteren Flügelrändern herbeigeführt.

Diese werden zu diesem Zweck mit außerhalb des Bolzenumfanges, in Richtung der Bolzenrückbewegung vorstehenden, beim Anfang der genannten ersten Phase schon gegen die Lochwand festhakenden Flügelkanten 27 bis 30 versehen. Nach den F i g. 1 bis 3 und 7 bis 8 werden letztere einfach dadurch gebildet, daß die hinteren Flügelkanten 27 bis 30 der hinteren Flügelteile

auswärts abgebogen sind.

Nach der F i g. 5 werden die vorn liegenden Ankerteile im wesentlichen in Achsenrichtung des Bolzens angeordnet, die hinteren Ankerteile, wie in der F i g. 5 deutlich sichtbar ist, dagegen in eine rückwärts nach außen geneigte Richtung abgebogen. Diese hinterer, Ankerteile sind für die ihr zugeteilte eigene Punktion der Abstützung an der Bohrlochwand 4 nicht nur durch diese Abbiegung besonders geeignet, sondern auch da durch, daß sie mit Hinsicht auf die voranliegenden An- m kerteile besonders gut federnd ausgebildet sind. Diese unabhängige Wirkung wird dadurch gefördert, daß zwischen den vorderen und den hinteren Ankerieilen ein sich quer über den größten Teil der Ankerteilbreite erstreckender Schlitz 10 vorgesehen ist (F i g. 4). Übrigens unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel -nach F i g. 4 und 5 dadurch von dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 bis 3, daß der Bügel 7 drei Bügel 18 bis 20 mit drei Flügelteilen 23 bis 25 aufweist, welche zusammen den Spreizkörper 3 des Schaftes 2 im wesentlichen zylindrisch umspannen.

Nach den F i g. 1 und 3 legt sich das streifenförmige Mittelstück 22 des Bügels 7 direkt gegen die Endfläche 21 des Ankerbolzenkopfes an, in F i g. 4 und 5 findet eine Scheibe 22 als Mittelstück Verwendung.

In der völlig in das Bohrloch 4 eingeschobenen Lage findet die Endfläche 21 des Ankerbolzens 1 genau an der Stelle einen Anschlag, wo das zylindrische Bohrloch 4 in das üblicherweise konische Bohrlochtiefste übergeht. Für Körner, welche beim Einschieben des Ankerbolzens von der Bohrlochwandung abgerieben werden, bietet die Bolzenausnehmung um den Spreizkörper 3 herum einen geeigneten Durchtritt zu den Ringräumen vor, unter und hinter den spreizbaren Ankerteilen 5, 6, 23 bis 25. Sicherheitshalber ist zur Auf- nähme außerdem noch eine Ringnut 34 vorgesehen, so daß das Bolzenende wie eine zylindrische Scheibe 26 aussieht.

In der Variante für die Ausformung der Flügel nach F i g. 6 bis 8 sieht man, daß zwei hintere Flügelteile 38, 39 mittels zweier beidseitig eines Mitlenstreifens 41 vom Flügelhinterrand her einwärts geführter Einschnitte 40 voneinander getrennt sind und der Mittenstreifen 41 entlang der Faltlinie 42 über 180° einwärts gegen die Flügelhauptfläche umgefaltet ist. Dieser Mittenstreifen 41 bildet dann (F i g. 8) eine Verdickung des Mittenteils des Ankerteils 5, welche in dem Bereich der tiefsten Stelle der Ausnehmung auf der Oberfläche des Spreizkörpers 3 eine Anlage findet. Dadurch findet also die vorher besprochene Verankerung durch Festkeilung über eine größere Oberfläche des Ankerteils statt, und sie tritt auch auf einem kürzeren Weg ein. Dadurch kann der Spreizkörper 3 des Ankerbolzen kürzer gehalten werden. Die seitlich hinten liegenden Flügelteile 38, 39 sind zu gleicher Zeit besser selbständig abgefedert, und die Ausführung behält immer noch die wesentliche Eigenschaft, daß der ganze Bügel mit Flügeln aus Stahlblech gleichmäßiger Dicke gestanzt werden kann.

Die größte Tiefe der Ausnehmung um den Spreizkörper } herum braucht in vielen Fällen nur wenig tiefer zu sein als die Tiefe des (F i g. 5) endseitig am Schaft 2 vorgesehenen Schraubgewindes, so daß die dadurch bestimmte Bolzenstärke praktisch beibehalten bleibt. Für besondere Falle schafft aber die Erfindung die Möglichkeit, die Stärke dadurch zu erhöhen, daß zwischen den Ankerteilen 5, 6, 23 bis 25 sich in Längsrichtung der Bolzenausnehmung erstreckende rippenförmige Materialstreifen 44, 45 auf dem ursprünglichen BoI-zenquerschnitt zurückgelassen werden, wie dies in den F i g. 1 bis 3 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Zur weiteren Verstärkung können diese als Rippen ausgebildeten Materialstreifen an ihren in den Haupt bolzenkörper überlaufenden Füßen 46 noch seitlich verbreitert werden.

Auch können, wie es die F i g. 8 zeigt, in den von den umgeschlagenen Mittenstreifen 41 frei gelassenen Räumen in der Gegend des kleinsten Spreizkörperdurchmesse-s kurze Rippen 47 von der vollen Bolzendicke allmählich in die Spreizkörperoberfläche übergehen.

Aus der Hauptfläche der Flügelplättchen vorstehenden Teile, wie herausgedrückte Nasen oder ein erhöh ter Mittenringteil, wie sie in der bekannten Technik mitunter Anwendung finden, sind erfindungsgemäß in den vorderen Flügeheilen überflüssig, aber sie können, wie es die Praxis gezeigt hat, auch besser vermieden werden, weil das Material der z. B. aus Beton bestehen den Wand um das Bohrloch 4 herum durch solche Teile örtlich überbelastet wu d.

Für erfindungsgemäße Ankerbolzen kann im allgemeinen für das Bohrloch 4 ein Bohrermaß derselben Normung als die, welche für den einzusetzenden An kerbolzen gilt, vorgeschrieben werden, z. B. ein 6 mm Bohrer für einen M6 Bolzen. Dem Bohrer wird nämlich im allgemeinen eine Toleranz nach oben mitgegeben. jedenfalls soll der Querschnitt des Bohrloches den Bol zenquerschnitt vorzugsweise höchstens um 1 mm überschreiten.

Die Dicke des Stahlblechs zur Herstellung des Bü gels 7 wird in der Praxis für einen Bolzen M6 auf 0,8 mm angesetzt, für einen M30 Bolzen auf 2,25 mm und für zwischenliegende Bolzendicken in diesem Verhältnis. Die Neigung des konischen Spreizkörpers 3 wird vorzugsweise auf 5° angesetzt. Es ist noch zu bemerken, daß die im Obigen und in den Ansprüchen gemachte Angabe, daß der Spreizkörper 3 kegelig oder stumpfkegelig ist, eine annähernde Bezeichnung ist: es könnte z. B. auch eine gekrümmte Oberfläche wie in der US-PS 3 448 651 vorgeschlagenen ist, Anwendung finden.

Die nach außen abgebogenen Fiügelkanten 27 bis 30 haben scharfe Spitzen, welche beim Eintreiben des Schaftes 2 schmale Rillen in Längsrichtung in die Wand des Bohrloches 4 einkratzen. Die sich in diesen Riller festhakende Flügelspitzen verhindern auch, daß dei Ankerbolzen sich beim Aufschrauben einer Mutter au' das Gewinde (F i g. 5) in dem Bohrloch verdreht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche: ^

1. Ankerbolzen, der am vorderen Ende einen sich in Richtung des Bolzenendes keilförmig erweiternden, mit zu spreizenden Ankerteilen zusammenwirkenden Spreizkörper aufweist, wobei die mit einem über das Bolzenende geführten Bügel aus einem Stahlblechstück hergestellten, zu spreizenden Ankerteile sich an den Enden der Bügelschenkel zu schalenförmigen Flügeln verbreitern, die derart im wesentlichen zylindrisch gebogen sind, daß sie gemeinsam den kegelig ausgebildeten Spreizkörper nahezu völlig umfassen, wobei ferner je ein gegen das vordere Bolzenende gerichtetes Flügelteil einen sich bei rückwärtiger Bewegung des Bolzens aus einem Bohrloch zwischen Bohrlochwand und Spreizkörper festkeilendes Ankerteil bildet und die gegenüberliegenden hinteren Flügelkanten auswärts umgebogen sind, dadurch gekennte i c h η e t, daß die zu spreizenden Ankerteile (5, t. 23 bis 25). mit Ausnahme von den Enden der auswärts umgebogenen hinteren Flügelkanten (27 bis 30, 23 bis 25), innerhalb des Bolzenumfanges in einer Bolzenausnehmung untergebracht sind, dessen Boden den keilförmigen Spreizkörperverlauf aufweist, während die aus der Ausnehmung vorstehenden hinteren Flügelkanten in einer schräg nach rückwärts und außen geneigten Richtung zur Bohrlochmündung abgebogen sind.

2. Ankerbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken (27 bis 30) der hinteren Flügelkante auswärts abgebogen sind.

3. Ankerbolzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den vorderen und hinteren Flügelteilen ein sich quer über den größten Teil der Flügelbreite erstreckender Schlitz (10) vorgesehen ist.

4. Ankerbolzen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei hintere Flügelteile (38, 39) mittels zweier beidseitig eines Mittenstreifens (41) von der Flügelhinterkante her einwärts geführter Einschnitte (40) voneinander getrennt sind und der Mittenstreifen (41) um 180° herum einwärts gegen die Flügelhauptfläche umgefaltet ist.

5. Ankerbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Flügeln (5,6, 23 bis 25) in Längsrichtung durch die den Spreizkörper (3) bestimmende Bolzenausnehmung rippenförmige Materialstreifen (44, 45) in der ursprünglichen Bolzendicke belassen sind.

6. Ankerbolzen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen an ihren in den Hauptbolzenkörper (2) überlaufenden Füßen (46) seitlich verbreitert sind.

7. Ankerbolzen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den von den umgeschlagenen Mittenstreifen (41) frei gelassenen Räumen Rippen (47) angeordnet sind, die in der Gegend des kleinsten Spreizkörperdurchmessers von der vollen Materialdicke des Bolzens allmählich in die Spreizkörperoberfläche übergehen.