DE2406913A1

DE2406913A1 - Ankerelement fuer poroese materialien, wie gasbeton o.dgl.

Info

Publication number: DE2406913A1
Application number: DE19742406913
Authority: DE
Inventors: Heinrich Liebig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-02-14
Filing date: 1974-02-14
Publication date: 1975-08-28
Also published as: FR2261441B3; FR2261441A1

Description

PATENTANWÄLTE DIPL-ING. FRIEDRICH 6. HELBER

6142 BENSHEIM-AUERBAOH - FASANENWE3 14

DIPL-INB. JOACHIM K. ZENZ

43 ESSEN-BREDENEY . ALfREDSTMSSE 381

Neuanmeldung

Heinrich Liebig

L 7402

Heinrich Liebig, Pfungstadt, Wormser Straße

Ankerelement für poröse Materialien, wie Gasbeton o.dgl.

Die Erfindung betrifft ein Ankerelemeifc für Befestigungsanordnungen in Bauteilen aus porös weichem Material wie Gasbeton, Bimsbaustoff u.dgl.

Befestigungsanordnungen an oder in Bauteilen aus sogenannten Leichtbaustoffen wie Gasbeton u.dgl. werden bisher dadurch hergestellt, daß der Bauteil durchbohrt und im Bereich der Bohrung durch jeweils auf die Außenseiten aufgelegte Platten eingespannt wird, wobei eine die Platten und die Bohrung im Bauteil durchsetzende Durchsteckschraube zur Verspannung der Platten und zur Einleitung der Beanspruchung in das Bauteil dient. Für nicht durchlaufende Bohrungen sind aus Kunststoff hergestellte, sogenannte Gasbetondübel bekannt, die grundsätzlich den üblichen, für harte Materialien, wie Beton, geeigneten Dübeln entsprechen, zusätzlich jedoch mit einer Reihe von vor-

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springenden Flossen versehen sind. Beim Einschlagen dieses Dübels in eine Bohrung in Gasbeton vergrößern die in das Material eindringenden Flossen die Halte— fläche. Die eigentliche Festlegung des Dübels erfolgt jedoch in üblicher Weise durch Aufspreizen des inneren Dübelendes beim Eindrehen einer Befestigungsschraube.*

Außerdem sind noch sogenannte Siebhülsen bekannt, deren Haftung in einer Bohrung eines Gasbeton-Bauteils durch einen aushärtenden Kleber bewirkt wird, der einerseits in eine Vielzahl von Bohrungen in der Hülse und andererseits in das poröse Material des Bauteils eindringt.

In allen vorstehend geschilderten Fällen muß der Bauteil durchbohrt oder angebohrt werden, bevor ein Anschlußeleraent im Bauteil festgelegt werden kann. Darüber hinaus ist die Belastbarkeit der in Sackbohrungen eingesetzten Dübel oder Hülsen vergleichsweise gering, weil die Beanspruchungen über relativ kleine Flächen auf den Bauteil übertragen werden müssen, zumal die Eindringtiefe von zusätzlich verwendeten Klebern in das poröse Material nur gering ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ankerelement für Baustoffe, wie Gasbeton o.dgl. zu schaffen, das direkt, d.h. ohne vorheriges Anbringen einer Bohrung, an der vorgesehenen stelle im Bauteil festlegbar ist und die Einleitung relativ hoher Beanspruchungen ohne Gefahr des Ausreißens oder einer Beschädigung des Bauteils ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen langgestreckten schraubenartig gewundenen Ankerschaft mit zugespitztem Vorderende, der sich bei Drehung selbsttätig in das Material des Bauteils einschraubt, und durch am rückwärtigen Ende des Ankerschafts vorgesehene Befestigungs-

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mittel. Durch die schraubenartig gewundene Form des Ankerschafts und die Zuspitzung seines Vorderendes ist das erfindungsgemäße Ankerbauteil selbstschneidend, ohne daß eine Vorbohrung erforderlich ist. Die Belastbarkeit des Ankerelements hängt von der Länge des Anker— schaftes sowie von dem Durchmesser und der Zahl seiner Windungen ab. - ·

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Ankerschaft als durch Schraubung einer Dreieckfläche mit nach außen weisendem Scheitel um eine Mittelachse gebildeter Regelschrauberikörper ausgebildet. Der nach außen weisende Scheitel bildet eine scharfkantige Schneide an der Außenseite der Ankerschaftwindungen, die das Eindringen des Ankerschafts erleichtert. Die von den an den Scheitel anschließenden Seiten des Dreiecks erzeugten Schraubenflächen gewährleisten die großflächige Übertragung der in den Ankerschaft eingeleiteten Beanspruchungen auf das umgebende Material.

Eine Erhöhung der Beanspruchbarkeit des Ankers kann noch dadurch erreicht werden, daß der vom Abstand zwischen dem Scheitel und der Mittelachse gemessene Radius größer als die Höhe zwischen dem Scheitel und der gegenüberliegenden Dreieckseite ausgebildet wird. Der dabei entstehende Schraubenkörper läßt nämlich im Bereich der Mittelachse einen Materialkern stehen, um den der Ankerschaft herumgeschraubt ist. Dieser Materialkern bewirkt eine Erhöhung der Beanspruchbarkeit in Ankerschaftlängsrichtung.

Der Ankerschaft kann erfindungsgemäß so ausgebildet werden, daß die vom Scheitel gebildete scharfkantige Schraubenlinie auf einer zylindrischen Hüllfläche liegt. Alternativ kann die Ausgestaltung auch so getroffen sein, daß die vom Scheitel gebildete Schraubenlinien auf einer kegelförmigen, sich zum Vorderende des Ankerschafts verjüngenden

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Hüllfläche liegt. Der Durchmesser und die Fläche der Schraubenwindungen wird im !letztgenannten Falle also vom Vorder- zum rückwärtigen Ende hin größer, wodurch bei Einschrauben des Ankerschaftes die im Bauteil zunächst erzeugten schraubenförmigen Windungen nach und nach mit dem Eindringen des Schraubenschafts erweitert werden. Der Schraubenkörper hat also einen gewissen Anzug, der sich sowohl auf die erforderliche Einschraubkraft, wie auch auf die Anlagen der Schraubenfläche im Bauteil über ihre gesamte Länge günstig auswirkt.

Die Steigung der Windungen des Schraubenkörpers ist vorzugsweise über die Gesamtlänge des Ankerschafts gleich. Wenn der Ankerschaft aufgrund des verwendeten Materials und seiner Bemessung eine gewisse Elastizität in Schaftlängsrichtung aufweist, kann das Ankerelement auch so ausgebildet werden, daß die Steigung der Windungen des Schraubenkörpers vom Vorderende des Anker'schafts aus zum rückwärtigen Ende hin allmählich geringer wird. Die zunächst in den Bauteil eingeschraubten ersten Gewindegänge schneiden also eine Gewindeöffnung,deren Steigung größer als die Steigung der rückwärtigen Windungen des Ankerschafts ist. Dadurch werden die Ankerschaftwindungen vom Vorderende aus nach rückwärts zunehmend in Längsrichtung verspannt, wodurch zwischen benachbarten Windungen jeweils eine Druckvorspannung auf das Material des Bauteils ausgeübt wird. Dabei muß darauf geachtet werden, daß die Elastizität des Schraubenkörpers in Ankerschaftiängsrichtung hinreichend groß ist, und daß die Änderung der Steigung von Windung zu Windung nur so groß ist, daß durch die elastische Längung gerade die gewünschte Druckvorspannung erzeugt wird. Als Material für das erfindungsgemäße Ankerelement wird Metall, vorzugsweise Stahl, verwendet · Für geringere Beanspruchungen ist jedoch auch gegebenenfalls armierter Kunststoff hinreichender Festigkeit geeignet.

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Zum Einschrauben des erfindungsgemäßen Ankerelements
können die Befestigungsmittel am rückwärtigen Ende
des Ankerschafts einen zum Ansetzen eines Werkzeugs
geeigneten Mehrkantabschnitt aufweisen. Das Eindrehen
des Ankerelements kann dann beispielsweise mit einem
Schraubschlüssel erfolgen, nachdem zuvor das zugespitzte Vorderende des Ankerschaftes etwas in den Bauteil eingeschlagen worden ist.

Zum Befestigen von anzuschließenden Bauteilen weisen die Befestigungsmittel in erfindungsgemäßer Weiterbildung
einen Gewindezapfen oder eine Gewindebohrung auf, mi·¹-denen der anzuschließende Körper über ein komplementäres Gegengewinde verbunden werden kann. Durch Gegenhalten am zuvor erwähnten Mehrkantbereich können hohe Schraubendrehmomente beim Anschluß weiterer Bauteile abgefangen
werden, ohne daß hierbei eine Beanspruchung zwischen dem Ankerschaft und dem umliegenden porösen Material auftritt.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Ankerelements;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. Ij

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Durchmesser der Schraubenwindungen vom Vorderende des Ankerschafts aus zunimmt; und

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Ankerelement, bei dem die Steigung der Windungen des Ankerschafts
vom Vorderende aus abnimmt.

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Das in Fig. 1 gezeigte Ankerelement besteht aus einem am Vorderende 12 zugespitzten Ankerschaft 10, der als Regelschraubenkörper mit dreieckigem Querschnitt jeder Schraubenwindung ausgebildet ist. Am rückwärtigen Ende schließt sich an den Ankerschaft 10 ein Sechskantabschnitt 40 zum Ansetzen eines Schraubwerkzeugs an. Die Befestigung von am Ankerelement anzuschließenden Bauelementen erfolgt an einem vom Sechskantabschnitt 40 vorstehenden Gewindezapfen 16. Anstelle eines Gewindezapfens können andere Befestigungsmittel, z.B_o eine Gewindebohrung, Haken o.dgl. vorgesehen sein.

Der Regelschraubenkörpers des Ankerschaftes ist - geometrisch ausgedrückt — durch Schraubung der in Fig. 2 gezeigten Dreieckfläche um die Mittelachse m des Anlerschafts 10 gebildet, wobei der spitze Scheitel s des Dreiecks nach außen weist und eine schraubenlinienförmige scharfe Schneide bildet. Aus Fig. 2 ist weiter erkennbar, daß der von der Mittelachse m zum Scheitel s gemessene Radius größer als die Höhe h des erzeugenden Dreiecks" ist. Der Schraubkörper hat dadurch eine solche Form, daß der beim Einschrauben des Ankerschafts in das Material des Bauteils erzeugte schraubenförmige Kanal sich um einenmittleren Materialkern herumschraubt.

Fig. 3 zeigt schematisch eine abgewandelte Ausführungsform des zuvor beschriebenen Ankerelements, bei dem die Windungen des Ankerschafts 10 von der Vorder- zur Rückseite im Durchmesser zunehmen, so daß die an die vom Scheitel des Dreiecks gebildete Schraubenlinie gelegte Hüllkurve H Kegelform hat. Diese Hüllkurve ist in der Zeichnung durch die die ScheitelSchraubenlinie berührenden strichpunktierten Linien veranschaulicht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Durchmesser der Windungen des Ankerschafts gleich, so daß sich die

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Hüllkurve H wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 als Zylinderfläc he darstellt. Die Steigung der Windungen des Ankerschafts 10 wird j edoch vom zugespitzten Vorderende 12 aus nach rückwärts allmählich geringer. Diese zur Veranschaulichung in der Zeichnung übertrieben stark dargestellte Änderung der Steigung der Windungen des Ankerschafts 10. ist in der Praxis relativ gadng und ist auf solche Ankerelemente beschränkt, die in Längsrichtung eine gewisse Elastizität haben· Beim Einschrauben dieses Ankerelements werden die Windungen mit zunehmend geringerer Steigung von dem zuvor mit größerer Steigung im Material des Bauteils erzeugten Kanal elastisch verformt, so daß das zwischen den Windungen eingeschlossene Material unter eine gewisse Druckvorspannung gesetzt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Ankerelement ein sehr einfaches und wirksames Mittel zur Herstellung hochbelastbarer Befestigungsanordnungen in Leichtbaustoffen ist, wobei ein besonderer Vorteil darin liegt, daß eine Vorbearbeitung des mit dem Anker zu versehenden Bauteils nicht erforderlich ist. Die Anker können also auch auf der Baustelle gesetzt werden, ohne daß elektrische Anschlüsse für motorisch betriebene Werkzeuge vorhanden sein müssen.

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Claims

Ansprüche

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1J Ankerelement für Befestigungsanordnungen in Bauteilen aus porös weichem Material wie Gasbeton, Bimsbaustoff u.dgl., gekennzeichnet durch einen langgestreckten schraubenartig gewundenen Ankerschaft (10) mit zugespitztem Vorderende (12),der sich bei Drehung selbsttätig in das Material des Bauteils einschraubt, und durch am rückwärtigen Ende des Ankerschaftes (10) vorgesehene Befestigungsmittel (14; 16).
2. Ankerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerschaft (10) als durch Schraubung einer Dreieckfläche mit nach außen weisendem Scheitel (s) um eine Mittelachse (m) gebildeter Regelschraubenkörper ausgebildet ist.
3. Ankerelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Abstand zwischen dem Scheitel (s) und der Mittelachse (m) gemessene Radius (r) größer als die Höhe (h) zwischen dem Scheitel (s) und der gegenüberliegenden Dreieckseite (a) ist.
4. Ankerelement nach Anspruch2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Scheitel (s) gebildete Schraubenlinie auf einer zylindrischen Hüllfläche (H) liegt.
5. Ankerelement nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Scheitel (s) gebildete Schraubenlinie auf einer kegelförmigen, sich zum Vorderende (12) des Ankerschafts (10) verjüngenden Hüllfläche (H) liegt.

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6. Ankerelement nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Windungen des Schraubenkörpers über die gesamte Länge des Ankerschafts (10) gleich ist.
7. Ankerelement mit einem in Schaftlängsrichtung eine gewisse Elastizität aufweisenden Ankerschaft nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung des Schraubenkörpers vom Vorderende (12) des Ankerschafts (10) aus zum rückwärtigen Ende hin allmählich geringer wird.
8. Ankerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Metall, vorzugsweise Stahl hergestellt ist.
9. Ankerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel am rückwärtigen Ende des Ankerschafts (10) einen zum Ansetzen eines Werkzeugs geeigneten Mehrkantabschnitt (14) aufweisen.
10. Ankerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel einen zur Befestigung anzuschließender Bauelemente dienenden Gewindezapfen (16) oder eine Gewindebohrung aufweisen.

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