DE2314168A1

DE2314168A1 - Verankerung fuer stehbolzen

Info

Publication number: DE2314168A1
Application number: DE19732314168
Authority: DE
Inventors: Jun Frank Viktor Pliml
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1972-03-28
Filing date: 1973-03-22
Publication date: 1973-10-18
Also published as: JPS4913812A; BR7301993D0; AU5278873A; GB1394796A; JPS5336202B2; FR2178661A5; IT981697B; CA981567A; DE2314168B2; ZA731254B; DE2314168C3

Description

Verankerung für Stehbolzen

Die Erfindung betrifft eine Verankerung für einen langge« streckten Stehbolzen, der an einem Ende eine Befestigungs« einrichtung uÄa am gegenüberliegenden Ende eine von einem einteiligen Kunststoffanker umgebene Halterung aufweist, die bleibend in einem gegossenen Material eingebettet ge» halten ist.

Es sind viele verhältnismäßig viele große Stehbolzenanker bekannt, die entweder mit in das Material eingegossen oder in dasselbe nach dem Aushärten eingesetzt werden. SLn Haupt« problem bei jedem in Beton eingesetzten Stehbolzenanker ist in der Übertragung der Kräfte auf das Grundmaterial zu sehen. Der Stehbolzen überträgt die Kraft auf den Anker und dieser seinerseits die Kräfte auf das Grundmaterial, wie z.B.

309842/0821

Beton. Bei den meisten bekannten Vorrichtungen wird auf den Anker eine Zugspannung ausgeübt, und da viele dieser Anker aus Kunststoff oder Spritzgußmaterialien hergestellt sind, gehen sie zu Bruch, da ihre Festigkeit am geringsten bei einer Zugbeanspruchung ist. Hinzu kommt, daß es notwendig ist, eine große Eingriffsfläche mit dem Beton an einer Stelle vorzusehen, die einen axialen Abstand von der Oberfläche hat, um die Halte= wirkung zu erhöhen.

Die Erfindung betrifft einen Stehbolzenanker, bei dem eine große Kunststoffmasse einen langgestreckten, mittleren Körper«= teil aufweist, der ein Ende und die Halterung eines zwei Enden aufweisenden Stehbolzens eng umgreift, wobei die Hai» terung aus Gewinde bestehen kann. Der Anker weist einen mitt= leren verstärkten Flansch auf, der im wesentlichen nahe einem Ende des Körpers angeordnet ist. Der mittlere Körperteil weist eine axiale Bohrung auf, die sich durch wenigstens ein Ende desselben erstreckt und die Ebene kreuzt, in welcher der Flansch liegt. Die Stehbolzenhalterung, wie a.B. Gewinde, ist an der gegenüberliegenden Seite der £#ierebene vom öff= nungsende des Ankers angeordnet, von dem sich das gegenüber= liegende, mit Gewinde versehene Stehbolzenende vorerstreckt, so daß der Kunststoffkörper unterhalb des Flansches unter Druck gesetzt wird und damit die Festigkeit der bekannten Vorrichtungen, die unter Zug gesetzt werden, übersteigt. Die Erfindung sieht ferner geeignete Mittel vor, um den Anker in einer bestimmten Stellung mit einer Platte zusammen= zubauen, bevor eine Vielzahl von Befestigungsvorrichtungen in Beton oder anderes gegossenes Material eingebettet werden.

309842/0821

INSPECTED

Die Mittel zur Instellunghaltung des Ankers weisen mehrere, mit Umfangsabstand angeordnete, sich radial erstreckende Ver«= stHrkungsrippen auf, die den mittleren Flansch und den Körper« teil verbinden, wobei jede Rippe schräg radial einwärts zu den gegenüberliegenden axialen Enden hin verlaufen. Die Rippen, die sich zu dem freiliegenden Ende des Stehbolzens hin erstrecken, enden abrupt mit einer sich radial erstreckenden Schulter, die einen axialen Abstand zum offenen Ende des Ankers aufweisen und geeignet sind, an der Unterseite der Platte anzugreifen. Der Teil des Ankers, der sich axial von den Schultern zum freien Ende nahe dem freiliegenden Stehbolzen erstreckt, weist mehrere sich axial erstreckende Rippen auf, die ein gleichmäßiges radiales Ausmaß haben_f das kleiner als das radiale Maß der Schultern ist, wobei die axiale Länge der Rippen deformiert oder zusammengedrückt werden kann, wenn sie in ein Untermaß aufweisendes Loch in der Platte eingeführt werden. Auf diese Weise wird der vorherige Zusammenbau der Platten und der Steh« bolzenanker ermöglicht, wobei der Stehbolzen axial durch ein Loch der Platte geschoben wird.

Nachfolgend soll 'nunmehr ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufriß einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes j

i?'ig. 2 einen Aufriß ler in Fig. 1 gezeigten Ausführungs« form teilweise entlang der Mittellinie geschnitten;

- 4 309842/0821

23 Κ; 68

Fig. 3 eine von oben gesehene Draufsicht nach Linie 3-3 der Fig. 1;

Fig. 4 eine axiale Ansicht von unten nach linie 4-4 der Fig. 1; und

Fig. 5 eine Anwendung der bevorzugten Ausführungsform, teilweise geschnitten.

Es wird nunmehr auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet sind, um gleiche Teile in allen Figuren zu bezeichnen. Eine Stehbolzen-. Anker-Baugruppe 10 gemäß der Erfindung weist einen Stehbolzen 12 und einen ver= hältnismäßig großen Kunststoffanker 14 auf, der ein Ende des Stehbolzens umschließt und das andere Ende frei läßt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist der Stehbolzen 12 dieser Aus= führungsform ein Befestigungsmittel, wie z.B. einen Gewinde= abschnitt an einem Ende und eine Halterung 18, z.B. ein Gewinde am gegenüberliegenden Ende auf. Es dürfte natürlich einleuchten, daß andere Befestigungsmittel, wie z.B. eine Nut oder ein Schlitz, in den ein C-Ring oder Keil eingreifen kann, anstelle des Gewindes 16 und die darauf angeordnete Mutter und Scheibe 74·, wie nachfolgend noch beschrieben wird, ver« wendet werden könnten und es könnten auch vorstehende Befe« stigungsarten, wie z.B. ein sich seitwärts erstreckender Bolzenkopf, mit Abstand angeordnete Vorsprünge oder Flansche anstelle des Gewindes 18 am Endabschnitt verwendet werden. Um die Haltekraft der Halterung 18 zu erhöhen, wurde festge« stellt, daß es wünschenswert ist, eine Gewindeform zu ver= wenden, die abwechselnde Durchmesser aufweist, wie dies in

309842/0821

23U168

der US Patentschrift 3 207 023 beschrieben 1st, obwohl dies eine Angelegenheit der Wahl 1st, da andere Gewindearten verwendet werden können, was von der speziellen Verwertung des Ankers abhängt.

Zwischen den Enden des Stehbolzene sind glatte Abschnitte 20 und 23 und ein sich seitwärts erstreckender Plansoh 22 vorgesehen, deren Zwecke nachfolgend beschrieben werden sollen.

Der Anker 14 weist einen mittleren Körperteil 30 mit einer mittleren Bohrung 32 auf, die eine Öffnung an wenigstens einem Ende desselben bildet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Bohrung 32 am unteren Ende geschlossen, um den Stehbolzen 12 gegenüber seiner Umgebung zu isolieren. Vom Befestigungsstandpunkt gesehen, kann die Bohrung den Anker vollständig, falls erwünscht, durchsetzen. Ein Querflansch 34 ist zwischen den Enden des Körperteils 30 vorgesehen und vorzugsweise nahe dem unteren Ende angeordnet. Der Flansch ist durch mehrere, mit Umfangsabstand angeordnete Rippen 36 verstärkt, die sich nach unten zum freien Ende des Körpers 30 schräg« verlaufend erstrecken. Zur weiteren Verstärkung sind mehrere mit Umfangsabstand angeordnete Rippen 38 vorgesehen, die sich aufwärts und einwärts geneigt entlang ihren Außenflächen zum freien oder offenen Ende der Bohrung 32 hin erstrecken. Jede der Rippen 38 endet bei der bevorzugten Ausführungsform mit einer sich radial erstreckenden Schulter 40, die in einer Ebene quer zur Achse der Bohrung 32 liegt, deren Zweck nachfolgend noch besser ersichtlich werden wird. Von den Schultern 40 erstrecken sich über den Rest oder den Halsabschnitt des Körpers 30 mit einer vorbestimmten länge mehrere stellung^-

309842/082 1

-³- 23 U 138

bestimmende Rippen 42, die bei dieser Ausführungsform gleich der Anzahl der Rippen 38 ist und die ein im wesentlichen gleiches radiales Ausmaß haben, das kleiner ist als das der Schultern 40.

Der Flansch 22 ist am offenen Ende der Bohrung 32, diese dicht verschließend, angeordnet und die Bohrung 32 erstreckt sich bis zu einem Funkt, der einen beträchtlichen Abstand unter dem mittleren Ankerflansch 34 hat, wobei die Halterung oder das Gewinde eine Stellung einnimmt, in der es am Material des Körperteils 30 unter dem Flansch 34, wie aus Fig. 2 er«= sichtlich, angreift. Wenn bei Betrachtung der Fig. 2 eine nach oben oder außen gerichtete axiale Kraft auf den Stehbolzen 12 ausgeübt wird, wird das Material des Körperteils 30 unter dem Flansch 3A- unter Druck gesetzt. Der Anker 14 ist vorzugsweise ein Spritzgußteil aus Kunststoff, z.B. Nylon, das eine größere Druck- als Bieugfestigkeit hat. Die Kräfte werden dann v.> den Körperteil 30 und die Verstärkungsrippen 36, die in Beton oder einem ähnlichen gegossenen Material eingebettet sind, auf den Flansch 34 übertragen. Der Flansch 34· überträgt dann die Kräfte in den Beton, um eine axiale Halterung für den Stehbolzen 12 zu bilden.

Aus der bevorzugten Ausführungsform ist ersichtlich, daß die Verstärkungsrippen 36 gegenüber den Verstärkungsrippen 38 in Umfangerichtung versetzt sind. Dies ist eine wünschenswertere Anordnung als wenn die Bippen miteinander fluchten würden, da die von einer bestimmten Rippe 36 auf den Flansch 34 übertragenen Kräfte dann in das gegossene Material

309842/0821 - 7 -

gerichtet sind, das sich zwischen den benachbarten Bippen 38 befindet.

Ein besonderes* Anwendungsbe!spiel für einen Anker dieser Art ist in der Befestigung von Eisenbahnschienen zu sehen. Bine Form einer solchen Verwendung ist in Fig. 5 gezeigt, bei der eine Platte 50 aus Asbestfaser-Zement mit mehreren Löchern 52 versehen ist, die eine im wesentlichen glatte obere Fläche 54 und eine hinterschnitten·, mit schwalbenschwanzförmigen Nuten versehene untere Fläche 56 aufweist, wobei das gegeoseene Material in die Nuten eindringen kann. Ein Anker 10 kann vorher mit der Platte 50 verbunden werden, indem das freie Ende 16 des Stehbolzene aufwärts durch die Platte 50 geschoben wird, bis die zusammendrückbaren oder deformierbaren Rippen 52 von der inneren Seitenwand des Loches 52 erfaßt sind. Normalerweise hat das Loch 52 eine Größe, die einen Preßsitz für die Rippen 42 bildet, die jedoch, wenn sie eine Untergröße hat, die Rippen 52 deformiert oder zusammendrückt. Der Hals des Körperteils 30 wird soweit in das Loch 52 eingedrückt, bis die radialen Schultern 40 an der unteren Fläche 55 angreifen, was dazu dient, den Stehbolzen 12 in eine senkrechte Stellung zur oberen Fläche 54 zu bringen. Wie schon zuvor erwähnt, hat der Hals« abschnitt des Körperteils 30 im wesentlichen die gleiche Länge wie die Dicke der Platte 50, so daß der Stehbolzenflansch 22 in seiner Stellung angrenzend an das offene Ende des Körper« teils 30 den Flansch in eine Stellung angrenzend an die obere Fläche 54 der Platte 50 bringt. Wenn somit eine Grundplatte der Befestigungsvorrichtung für eine Schiene 72 auf der oberen Fläche 54 der Platte 50 anliegt, berührt sie den Flansch 22 und stellt sicher, daß der freiliegende Gewindeabschnitt 16

309842/0821

des Stehbolzens unter Zugspannung gesetzt wird. Dies tritt dann ein, wenn die Mutter und die Sicherungsscheibe 74 in Ein= griff mit einer geeigneten isolierten Spannpratze 76 geschraubt wird.

Während zuvor erwähnt wurde, daß der Anker 14 ein Spritzguß= teil sein kann, wird darauf hingewiesen, daß zur Sicherstellung eines engen Eingriffs zwischen dem Anker 14 und dem Stehbolzen 12 letzterer im Anker 14 einsatzgeformt sein kann oder der Anker kann wahlweise eine Gewindebohrung aufweisen, in die der Stehbolzen später eingeschraubt wird, wobei jedoch das erstere Verfahren bevorzugt wird, um einen engen Eingriff sicherzu= stellen. HIn_-1ZU kommt, daß, wenn einmal der Anker in das ge= gossene Material, wie z.B. Beton, eingebettet worden ist, es möglich ist, den Stehbolzen 12 beim dargestellten Ausführungs= beispiel dadurch zu entfernen, daß der glatte Abschnitt 23 über dem Flansch 22 ergriffen und ein geeignetes Drehmoment ausgeübt wird, um den Stehbolzen herauszuschrauben, wenn er verbogen oder abgebrochen sein sollte, um ihn durch einen neuen Stehbolzen zu ersetzen.

Es dürfte erkennbar sein, daß Abänderungen gewisser Teile und die Wahl verschiedener Materialien für mit der Materie ver« traute Fachleute möglich sind.

309842/0821
ORiGiMAL INSPECTED

Claims

23 H;

Patentansprüche

1 .*) Verankerung für einen langgestreckten Stehbolzen,

er an einem Ende eine Befestigungseinrichtung und am gegen« überliegenden Ende eine von einem einteiligen Kunstetoffanker umgebene Halterung aufweist, die bleibend in einem gegossenen Material eingebettet gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (14) einen langgestreckten mittleren Körperteil (30) aufweist, durch dessen wenigstens eines Ende sich eine Bohrung (32) erstreckt, die einen wesentlichen Teil des Steh= bolzens (12) einschließlich der Halterung (18) am einen Ende eng umschließt, während der andere Teil des Stehbolzens axial frei aus dem Körperteil (30) vorsteht, daß der Anker (14) einen in einer Ebene zwischen den Enden des Körperteils (30) und den Enden der Bohrung (32) angeordneten, sich seitlieh erstreckenden Flansch (34) aufweist, und daß bei einem axial aus dem Anker (30) auf den Stehbolzen (12) ausgeübten Zug die Halterung (18) eine Druckbeanspruchung auf den sich vom Flansch (34) entgegengesetzt zum frei vorstehenden Stehbolzen« ende erstreckenden Teil des Ankers (14) ausübt.
2.) Verankerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (14) mehrere mit Umfangsabstand angeordnete, sich axial erstreckende radiale Bippen (36,38) aufweist, die sich vom Flansch (34) erstrecken und nahe dem Ende des Körper« teils (30) enden.
3.) Verankerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dafl sich die Rippen (36,38) in erigegengesetzten

309842/082 1
ORIGINAL INSPECT^

Richtungen von beiden Seiten des Flansches (34) erstrecken.
4.) Verankerung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (36,38) angrenzend an den Flansch (34) ihr größtes radiales Maß aufweisen, das zu den gegenüberliegenden Enden des Körperteils (30) hin nach ein= warte abnimmt.
5.) Verankerung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich zum offenen Bohrungsende des Körperteils (30) hin erstreckenden Rippen (38) mit einer Schulter (40) enden, die in einer gemeinsamen, einen Abstand vom offenen Ende aufweisenden radialen Ebene liegen.
6.) Verankerung nach einem der Ansprüche 1 -5 > dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil (30) mehrere mit Umfangs= abstand angeordnete, sich axial von den Schultern (40) zum Ende des Körperteils (30) hin erstreckende Stellungshalter (42) aufweist.
7.) Verankerung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungshalter (42) axiale Verlange« rungen der Hippen (38) sind, die ein im wesentlichen gleiches radiales Maß haben, das kleiner als das der Schultern (40) ist.
8.) Verankerung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungshalter (42) verformbar und in Toleranzabweichungen aufweisende Löcher (52) von Platten (50) einsetzbar sind.

309842/0821

INSPECTED

23 U ;d8 M
9.) Verankerung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stehbolzen (12) an beiden Enden mit Gewinde (16,18) versehen ist und das Gewinde (18) am einen Ende als Halterung dient, und daß die Ankerbohrung (32) mit einem komplementären Gewinde versehen ist, das den Stehbolzen (12) eng umschließt.
10.) Verankerung nach einem der Ansprüche 1-9» dadurch gekennzeichnet, daß der Stehbolzen (12) zwischen seinem Enden einen radialen Flansch (22) aufweist, der im offenen Bohrungsende (32) des Ankers (14) dieses abdichtend, angeordnet ist.
11.) Verankerung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die die Löcher (52) aufweisende Platte (50) bleibend in die obere Fläche des gegossenen Materials einbettbar ist und eine im wesentlichen ebene, obere Fläche (54) sowie eine mit einer oder mehreren mit dem gegossenen Material zusammenwirkenden schwalbenschwanzförmigen Nuten (56) versehene untere Fläche aufweist, an der die Schultern (40) des Ankers (14) anliegen, während sich das freiliegende Ende des Stehbolzens (12) über die obere Fläche (54) hinaus erstreckt und der radiale Flansch (22) benachbart zur oberen Fläche an einem zu befestigenden Werkstück (70) anliegt.

30984 2/08 21
ORIGINAL INSPECTED