DE2314168B2

DE2314168B2 - Einstueckiges ankerelement fuer stehbolzen

Info

Publication number: DE2314168B2
Application number: DE19732314168
Authority: DE
Inventors: Frank Victor Arlington Heights 111. Pliml jun. (V.St.A.)
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1972-03-28
Filing date: 1973-03-22
Publication date: 1978-02-02
Also published as: DE2314168A1; JPS5336202B2; CA981567A; BR7301993D0; JPS4913812A; AU5278873A; DE2314168C3; ZA731254B; IT981697B; FR2178661A5; GB1394796A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein einstückiges, in gegossenes Material einbettbares Ankerelement für Stehbolzen, das aus einem langgestreckten Teil besteht, welches im Bereich des einen Endes mit einem sich seitlich erstreckenden Flansch und vom entgegengesetzten Ende her mit einer Bohrung versehen ist, in welcher der Stehbolzen mit seinem einen Ende kraftschlüssig gehalten ist, während sein übriger Teil frei aus der Bohrung vorsteht.

Ein derartiges Ankerelement ist bekannt (DT-PS 00 037). Es ist im Bereich unterhalb der Bohrung mit zwei Flanschen versehen, die dazu ausgelegt sind, eine möglichst große Eingriffsfläche mit dem Beton an einer Stelle vorzusehen, die einen möglichst großen axialen Abstand von der Betonoberfläche hat, um auf diese Weise die Haltewirkung zu erhöhen. Somit werden die von dem Stehbolzen auf das Ankerelement ausgeübten Zugkräfte vorwiegend über die Flansche auf den Beton übertragen, wobei naturgemäß bei einer nur geringen Betonüberdeckung der Flansche der Anker leicht aus dem Beton herausgerissen werden kann.

Wird ein derartiges Ankerelement aus Kunststoff hergestellt, zeigt sich, daß seiner Belastbarkeit Grenzen gesetzt sind. Dies rührt insbesondere daher, daß das Ankerelement nahezu über seine gesamte Länge auf ^r· Zug beansprucht wird und Kunststoffe bekanntlich ähnlich wie Beton im Verhältnis zur Druckfestigkeit eine geringe Zugfestigkeit besitzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einstückiges Ankerelement für ein in gegossenes Material einbettbares Ankerelement für Stehbolzen zu schaffen, das bei einem möglichst geringen Aufwand an Material eine möglichst hohe Belastbarkeit besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Bohrung erheblich bis in den unterhalb des Flansches befindlichen Bereich des Teiles erstreckt und der Stehbolzen auch in diesem Bereich kraftschlüssig gehalten ist.

Infolge der Einbettung des Flansches in Beton und der damit erzielten festen Lagerung des Ankerelementes wird der unterhalb des Flansches befindliche Teil des Ankerelementes bei einer von dem Stehbolzen ausgeübten Zugkraft auf Druck beansprucht, während lediglich der oberhalb des Flansches befindliche Teil einer Zugbeanspruchung unterworfen ist. Dadurch wird bei dem erfindungsgemäßen Ankerelement insgesamt die Belastbarkeit verbessert, ohne daß dazu ein zusätzlicher Materialaufwand, beispielsweise durch Anordnung eines verstä^rkten Flansches, erforderlich ist.

Je nach den Einsatzbedingungen des erfindungsgemä-Ben Ankerelementes ist die Lage des Flansches variierbar. Wenn das Ankerelement in möglichst geringem Ausmaß einer Zugbeanspruchung ausgesetzt sein soll, wird der Flansch möglichst hoch anzuordnen sein. Wenn andererseits eine möglichst große Betonüberdeckung des Flansches gewünscht ist, wird er möglichst nahe dem geschlossenen Ende vorgesehen werden.

Eine Verbesserung hinsichtlich der Festigkeit des erfindungsgemäßen Ankerelementes wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt, daß das Teil auf seiner Außenseite in an sich bekannter Weise mit am Umfang verteilten, radialen Rippen versehen ist, wobei die Rippen sich von beiden Seiten des Flansches aus in die Endbereiche des Teiles erstrecken. Die Ausbildung derartiger Rippen bei einem Verankerungselement ist grundsätzlich bekannt (US-PS 34 43 351).

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die sich zum offenen Bohrungsende des Teils hin erstreckenden Rippen in Schultern enden, die in einer gemeinsamen, einen Abstand vom offenen Ende aufweisenden radialen Ebene liegen. Auf diese Weise können die Rippen gleichzeitig satt an einer Seite einer Platte anliegen, die in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Ankerelementen eingesetzt werden kann. In diesem Zusammenhang sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß das Teil mit axialen, von den Schultern ausgehenden und sich bis zum Ende des Teils hin erstreckenden verformbaren, in Toleranzabwei-

W) chungen besitzende Ausnehmungen von Platten eingreifende Rippen gleicher radialer Abmessung aufweist, die kleiner als die der Schultern ist. Mit Hilfe dieser weiteren Rippen kann das erfindungsgemäße Ankerelement in Ausnehmungen oder Löcher einer Platte, deren

h^r> Abmessungen mehr oder weniger schwanken können, festgelegt werden.

Der kraftschlüssige Eingriff der Stehbolzen innerhalb der Bohrung des erfindungsgemäßen Ankerelementes

kann auf irgendeine geeignete An und Weise erfolgen. Besonders vorteilhaft ist, ein Gewinde am Stehbolzen vorzusehen, das in ein Innengewinde des Ankerelementes eingeschraubt wird. Der Stehbolzen kann zwischen seinen Enden einen Radialflansch aufweiten, der im Einbauzustand im Bereich des Bohrung-iendes liegt und das Einschrauben des Stehbolzens in die Bohrung hinein begrenzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sol! nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Ankerelementes mit eingeschraubtem Stehbolzen.

F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1.

Fig.3 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung nach F i g. 1 in Richtung 3-3.

Fig.4 zeigt eine Ansicht auf die Anordnung in Richtung 4-4.

Fig. 5 zeigt ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ankerelementes.

Eine Anordnung 10 weist einen Stehbolzen 12 und ein verhältnismäßig großes Ankerelement aus Kunststoff 14 auf, das ein Ende des Stehbolzens umschließt und das andere Ende frei läßt. Wie aus Fi g. 2 ersichtlich, weist der Stehbolzen 12 einen Gewindeabschnitt 16 an einem Ende und einen Gewindeabschnitt 18 am gegenüberliegenden Ende auf. Andere mögliche Befestigungsmittel, wie z. B. eine Nut oder ein Schlitz, in den ein C-Ring oder Keil eingreifen kann, sind anstelle des Gewindes 16 und der darauf angeordneten Mutter und Scheibe 74 möglich. Es können auch ein sich seitwärts erstreckender Bolzenkopf, mit Abstand angeordnete Vorsprünge oder Flansche anstelle des Gewindeabschnitts 18 verwendet werden. Um eine hohe Haltekraft zu erhalten, ist es wünschenswert, ein Gewinde zu verwenden, das sich ändernde Durchmesser aufweist.

Zwischen den Enden des Stehbolzens sind glatte Abschnitte 20 und 23 und ein sich seitwärts erstreckender Flansch 22 vorgesehen.

Das Ankerelement weist ein langgestrecktes Teil 30 mit einer mittigen Bohrung 32 auf. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Bohrung 32 am unteren Ende geschlossen, um den Stehbolzen 12 gegenüber seiner Umgebung zu isolieren. Von der Befestigungswirkung her gesehen kann die Bohrung das Ankerelement vollständig durchsetzen. Ein Flansch 34 ist zwischen den Enden des Teils 30 vorgesehen und vorzugsweise nahe dem unteren Ende angeordnet. Der Flansch 34 ist durch mehrere, am Umfang verteilte, radiale Rippen 36 verstärkt, die sich schräg nach unten zum freien Ende des Körpers 30 erstrecken. Zur weiteren Verstärkung sind mehrere am Umfang verteilte, radiale Rippen 38 vorgesehen, die sich aufwärts mit schrägen Außenflächen zum offenen Ende der Bohrung 32 hin erstrecken. Die Rippen 36, 38 haben ihr größtes radiales Maß im Bereich des Flansches, während es zu den gegenüberliegenden Enden des Teils 30 hin nach einwärts abnimmt. |ede der Rippen 38 endet bei der bevorzugten Ausführungsform mit einer sich radial erstreckenden Schulter 40, die in einer gemeinsamen Ebene quer zur Achse der Bohrung 32 im Abstand vom offenen Bohrungsende liegt. Von den Schultern 40 ausgehend, erstrecken sich bis zum Ende des Teils 30 mehrere axiale, verformbare Rippen 42, die bei dieser Ausführungsform gleich der Anzahl der Rippen 38 ist und die eine gleiche radiale Abmessung haben, die kleiner ist als die der Schultern 40.

Der Flansch 22 ist am offenen Ende der Bohrung Ώ. angeordnet und verschließt diese dicht. Die Bohrung 32 erstreckt sich bis zu einem Punkt, der erheblich unter dem Flansch 34 liegt, so daß der Gewindeabschnitt des Teils 30 erheblich unter dem Flansch 34 in Eingriff ist. Wenn bei Betrachtung der Fig. 2 eine nach oben oder außen gerichtete axiale Kraft auf den Stehbolzen 12 ausgeübt wird, wird das Material des Teils 30 unter dem Flansch 34 unter Druck gesetzt. Das Ankerelement 14

H) ist vorzugsweise ein Spritzgußleil aus Kunststoff, z. B. Polyamid, das eine größere Druck- als Zugfestigkeit hat. Die Kräfte werden dann durch das Teil 30 und die Rippen 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 gezeigten Ausführiingsform ist ersichtlich, daß die Rippen 36 gegenüber den Rippen 38 in Umfangsrichtung versetzt sind. Dies ist wünschenswerter als ein Fluchten der Rippen, da die von einer bestimmten Rippe 36 auf den Flansch 34 übertragenen Kräfte dann in das gegossene Material gerichtet sind, das sich zwischen den benachbarten Rippen 38 befindet.

Ein besonderes Anwendungsbeispiel für das Ankerelement 14 ist in der Befestigung von Eisenbahnschienen zu sehen. Eine solche Verwendung ist in Fig. 5 gezeigt, bei der eine Platte 50 aus Asbestfaser-Zement mit mehreren Löchern 52 versehen ist, die eine im

JO wesentlichen glatte obere Fläche 54 und eine hinterschnittene, mit schwalbenschwanzförmigen Nuten versehene untere Fläche 56 aufweist, wobei das gegossene Material in die Nuten eindringen kann. Ein Ankerelement kann vorher mit der Platte 50 verbunden werden, indem der freie Gewindeabschnitt 16 des Stellbolzens aufwärts durch die Platte 50 geschoben wird, bis die verformbaren Rippen 42 von der inneren Seitenwand des Loches 52 erfaßt sind. Normalerweise hat das Loch 52 eine Größe, die einen Preßsitz für die Rippen 42 bildet. Bei Untergröße werden die Rippen 52 zusammengedrückt. Das Teil 30 wird soweit in das Loch 52 eingedrückt, bis die radialen Schultern 40 an der unteren Fläche 55 angreifen, wodurch der Stehbolzen 12 in eine senkrechte Stellung zur oberen Fläche 54 gebracht ist.

4") Wie schon zuvor erwähnt, hat der obere Abschnitt des Teils 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 Teils 30 den Flansch in eine Stellung angrenzend an die obere Fläche 54 der Platte 50 bringt. Wenn somit eine Grundplatte 70 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 des Stehbolzens 12 unter Zugspannung gesetzt wird. Dies tritt dann ein, wenn die Mutter 74 mit Sicherungsscheibe in Eingriff mit einer geeigneten isolierten Spannpratze 76 geschraubt wird.

Während zuvor erwähnt wurde, daß das Ankerelement 14 ein Spritzgußteil sein kann, wird darauf

w) hingewiesen, daß zur Sicherstellung eines engen Eingriffs zwischen dem Ankerelement 14 und dem Stehbolzen 12 letzterer im Ankerelement 14 einsatzgeformt sein kann, oder das Ankerelement kann wahlweise eine Gewindebohrung aufweisen, in die der

h'i Stehbolzen später eingeschraubt wird, wobei jedoch das erstere Verfahren bevorzugt wird, um einen engen Eingriff sicherzustellen. Hinzu kommt, daß, wenn einmal das Ankerelement in das eeeossene Material, wie z. B.

Beton, eingebettet worden ist, es möglich ist, den Stehbolzen 12 beim dargestellten Ausführungsbeispiel 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einstückiges, in gegossenes Material einbettbares Ankerelement für Stehbolzen, das aus einem langgestreckten Teil besteht, welches im Bereich des einen Endes mit einem sich seitlich erstreckenden Flansch und vom entgegengesetzten Ende her mit einer Bohrung versehen ist, in welcher der Stehbolzen mit seinem einen Ende kraftschlüssig gehalten ist, während sein übriger Teil frei aus der Bohrung vorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bohrung (32) erheblich bis in den unterhalb des Flansches (34) befindlichen Bereich des Teiles (30) erstreckt und der Stehbolzen (12) auch in diesem Bereich kraftschlüssig gehalten ist.

2. Ankerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (30) auf seiner Außenseite in an sich bekannter Weise mit am Umfang verteilten radialen Rippen (36,38) versehen ist, wobei die Rippen sich von beiden Seiten des Flansches (34) aus in die Endbereiche des Teiles erstrecken.

3. Ankerelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (36, 38) in an sich bekannter Weise angrenzend an den Flansch (34) ihr größtes radiales Maß aufweisen, das zu den gegenüberliegenden Enden des Teils (30) hin nach einwärts abnimmt.

4. Ankerelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich zum offenen Bohrungsende des Teils (30) hin erstreckenden Rippen (38) in Schultern (40) enden, die in einer gemeinsamen, einen Abstand vom offenen Ende aufweisenden radialen Ebene liegen.

5. Ankerelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (30) mit axialen, von den Schultern (40) ausgehenden und sich bis zum Ende des Teils hin erstreckenden verformbaren in Toleranzabweichungen besitzende Ausnehmungen (52) von Platten (50) eingreifende Rippen (42) gleicher radialer Abmessung aufweist, die kleiner als die Schultern (40) ist.