DE2941769C2

DE2941769C2 - Verfahren zum Setzen eines Ankerbolzens und Ankerbolzen

Info

Publication number: DE2941769C2
Application number: DE2941769A
Authority: DE
Inventors: Herbert 7800 Freiburg Kistner
Original assignee: Upat & Co 7830 Emmendingen De GmbH; Upat & Co 7830 Emmendingen GmbH
Current assignee: SELL, RUDOLF, DR.-ING., 8000 MUENCHEN, DE
Priority date: 1979-10-16
Filing date: 1979-10-16
Publication date: 1985-10-31
Also published as: DE2941769A1; JPS607120B2; CH650064A5; ES260965U; JPS5663109A; ATA502980A; BE885733A; FR2468025A1; ES260965Y; AT378584B; IT8025383A0; FR2468025B1; NL8005705A; GB2062794A; SE8007270L; US4393638A; IT1151040B; GB2062794B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Setzen eines Ankerbolzens in einen Befestigungsgrund, bei dem in eine Vorbohrung für das profilierte Einsteckteil des Ankerbolzens ein Abriebkörner enthaltender, aushärtbarer mörtel eingebracht wird, der beim Eindrehen des Ankerbolzens durchmischt wird und dabei im Bohrungsinnern mittels der Abriebkörner eine Durchmesservergrößerung bewirkt Weiterhin 'Detrifft die Erfindung einen Ankerbolzen zur Durchführung des Verfahrens.

In der DE-OS 24 53 713 ist ein Ankerbolzen beschrieben, bei dem die Ausbildung des Einsteckteils mit einem Gewinde bewirkt daß als Abriebkörner wirksam werdende Glassplitter während der Eindrehbewegung des Ankerbolzens zumindest streckenweise mit einer Bewegungskomponente in Umfangsrichtung erfaßt werden. Dabei werden die Abdebkörner unbeabsichtigt infolge ihrer Anlage am Einsteckteil an der Lochwandung der Vorbohrung entlang gezwängt Hierbei ergibt sich nur ein relativ geringer Abrieb, weil die Glassplitter durch das Gewinde relativ rasch zur Bohrlochmündung hin gefördert werden.

Aushärtbare Mörtel mit Zuschlagen in Form von Abriebkörnern sind in der DE-PS 12 05 038 beschrieben.

Aus der DE-PS 55 458 ist ein Tiefbohrverfahren für hartes Gestein bekannt, bei dem eine Bohrlochvergrößerung durch axialen Vortrieb eines Rohres erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Setzen eines Ankerbolzens sowie einen Ankerbolzen zu schaffen, die es dem Ankerbolzen gestatten, neben seiner Funktion als Befestigungsmittel die Funktion eines gut wirksamen Werkzeuges zum Erstellen einer konischen Hinterschneidung einer zylindrischen Vorbohrung für eine hochbelastbare formschlüssige Verankerung des Ankerbolzens zu übernehmen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abriebkörner während der Eindrehbeweeuns

des Ankerbolzens von der Profilierung des Einsteckteils zumindest streckenweise mit einer vorwiegend in Umfangsrichtung gerichteten Bewegungskomponente erfaßt und dabei zur Erzielung einer Hinterschneidung innerhalb der Vorbohrung zwischen der Lochwandung und dem profilierten Einsteckteil hindurchgezwängt werden.

Beim Eindrehen des Ankerbolzens wird zumindest ein Teil der A^nebkörner in Richtung zum inneren Ende der Vorbohrung hin gefördert. Die axiale Förderung des Mörtels wird vorzugsweise auf den tiefer liegenden Bereich der Vorbohrung beschränkt.

Bei einem Ankerbolzen zur Durchführung des Verfahrens mit einem Anschiußteil und einem eine Profilierung aufweisenden Mitnehmer-Abschnitt am Einsteckteil, das unter Verwendung eines aushärtbaren Mörtels in einem Bohrloch festlegbar ist weist die Profilierung des Miinehmer-Abschnitts erfindungsgernäß mehrere parallel zueinander verlaufende, sich in axialer Richtung steilspiralförmig erstreckende Leisten auf, zwischen deneu Niiten ausgebildet sind und deren radial nach außen gerichtete Stirnseiten muldenförmig ausgenommen sind.

Durch diese Ausbildung der Profilierung wird im Gegensatz zu einem üblichen Gewinde erreicht daß die Abriebkörner über einen längeren Zeitraum in Umfangsrichtung bewegbar und an der Lochrandung entlangzwängbar sind, so daß die Ausbildung der Hinterschneidung schneller und stärker erfolgt

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Ankerbolzens, dessen Einsteckteil etwas in eine Vorbohrung eines Befestigungsgrundes eingeführt ist, die im Teil-Querschnitt dargestellt ist;

F i g. 2 eii-e teilweise im Schnitt wiedergegebene Teil-Darstellung eines sich in einer Bohrung eines Befestigungsgrundes befindlichen Ankerbolzens gemäß der Erfindung;

F i g. 3 eine Darstellung ähnlich F i g. 2 bei vorbekannten Ankerbolzen;

F τ g. 4 bis F i g. b drei verschiedene Verfahrens-Zeitpunkte beim Setzen des Ankerbolzens, wobei die Aufweitung der Vorbohrung gemäß F i g. 5 und 6 der Deutlichkeit halber etwas vergrößert dargestellt ist;

F i g. 7 einen in einen Cefestigungsgrund eingebrachten Ankerbolzen bei weggelassenem Mörtel, wobei der Ankerbolzen einen Gegenstand an dem Befestigungsgrund festlegt;

F i g. 8 einen Teilquerschnitt durch den Ankerbolzen und den Befestigungsgrund entsprechend der Schnittlinie VIIl-VIII in Fig. 7;

F i g. 9 eine Stirnansicht auf das innere Ende des Ankerbolzens:

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht auf das Einsteckende des Ankerbolzens;

F i g. 11 einen Querschnitt durch eine Leiste des profilierten Einsteckabschnittes entsprechend der Schnittlinie XI-Xl in Fig. 7;

Fig. 12 einen Schnitt ähnlich Fig. 11 entsprechend der Schnittlinie XIi-XII in F i g. 7;

Fig. 13 einen Teilquerschnitt durch den Ankerbolzen ähnlich Fi g. 8;

Fig. 14 stärker schematisiert und in teilperspektivischer Darstellungsweise einen Teil des Einsteckendes eines etwas abgewandelten Ankerbolzens mit axial verlaufenden Nuten und Leisten und

F i g. 15 eine etwas abgewandelte Ausführung des Ankerbolzens.

Insbesondere in Fig. 1, 7 und 9 ist ein erfindungsge mäßer Ankerbolzen 1 in Seiten- und Stirnansicht dargestellt In der Gegend seines äußeren Endes 2 besitzt er ein Anschlußteil 3 für zu befestigende Gegenstände. Beim Ausführungsbeispiel ist dieses Anschlußteil 3 durch ein Außengewinde 4 realisiert An dieses schließt sich zum inneren Ende 5 des Ankerbolzens 1 hin ein Zwischenbund 6 an, der vorzugsweise die Form eines kurzen zylinderförmigen Abschnittes hat Dieser Zwischenbund 6 kann in der Befestigungsstellung des Ankerbolzens 1 je nach Bedarf ganz oder teilweise in einer (Vor-)Bohrung 7 eines Befestigungr.grundes 8 für den Ankerbolzen 1 ganz (F i g. 7) oder teilweise (F i g. 2) eingeschoben sein, gegebenenfalls aber auch im wesentlichen aus dieser (Vor-)Bohrung 7 hinausragen (F i g. 6). Dementsprechend ist dieser Zwischenbund 6 dem Einsteckteil 9 des Ankerbolzens 1 zuzuordnen (vgl. F i g. 1). Der Befestigungsgrund 8 kann, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt aus Beton, gegebenenfalls abei- auch aus Stein od. dgl. bestehen. Dieses Einsteckteil 9 besitzt nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen glatten Schaftabschnitt 10, der sich zum inneren Ende 5 des Ankerbolzens hin an den Zwischenbund 6 anschließt Zum inneren Ende 5 des Ankerbolzens 1 bzw. seines Einsteckteiles 9 hin scnließt sich an diesem glatten Schaftabschnitt 10 ein profilierter Mitnehmer-Abschnitt 11 an. Dieser ist gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung mit Nuten 12 od. dgl. zurückspringenden Rinnen und diesen Nuten od. dgl. gegenüber vorstehenden Leisten 13 od. dgl. Vorsprünge profiliert (vgl. insbesondere Fig.7 bis 10 sowie 13 und 14). Die Nuten und Leisten können, in einem etwas abgewandelten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14 dargestellt, als axial orientierte Nuten 12a und Leisten 13a eines Einsteckteiles 9a ausgebildet sein. Eine bevorzugte \usführungsform gemäß der Erfindung besteht jedoch darin, daß diese Nuten sowie Leisten 12 und 13 od. dgl. eine der vorgesehenen Eindrehricbtung entgegengesetzt verlaufende Steigung besitzen, und zwar zweckmäßigerweise mit einem Steigungswinkel von etwa 15 Grad bis etwa 87 Grad. Sie haben also einen Steigungswinkel, der oberhalb des eines normalen Gewindes liegt, aber etwas niedriger als 90 Grad Steigung, die den achsparallelen Nuten und Leisten 12a, 13a gemäß Fig. 14 entsprechen wurden. Dabei ist in den Fig. 1 sowie 4 bis 13 eine besonders vorteilhafte Ausführung mit einem einer Linksdrehung entsprechenden Steigungswinkel von A = etwa 25 Grad dargestellt wenn man davon ausgeht, daß der Ankerbolzen 1 von seinem äußeren Ende 2 he- mit einer Rechtsdrehur.g in die Vorbohrung 7 eingebracht wird. Dementsprecnend kann man diese Profilierung des Mitnehmer-Abschnittes 11 als eine Art mehrgängige Förderschnecke ansehen, die bei einer Drehbev.egung des Ankerbolzens gemäß Pfeil Pt1 das im profilierten Mitnehmer-Abschnitt 11 befindliche Mörteigemisch od. dgl. in Richtung des inneren Endes 14 der Vorbohrung 7 zu transportieren sucht (F i g. 7; Pf 3). Im Extremfall kann z. B. auch eine einzige axiale Nut 12a(vgl. Fig. 14) ausreichen. In der Gegend seines inneren Endes 5 besitzt der Ankerbolzen J eine Anfasung, so daß dort der profilierte Mitnehmer-Abschnitt eine kegelstumpfförmige Umrißform hat Wie insbesondere gut aus Fig. 1, 7 und 10 erkennbar, er-

strecken sich die Nuten 12 bis in den Bereich dieses Kegelstumpfes 15, so daß ihre freien Querschnitte zumindest teilweise zum inneren Ende 5 des Ankerbolzens hin randoffen sind. Dementsprechend kann z. B. zunächst in einer zu zertrümmernden Patrone 16 (F i g. 1) befindliches Kunstharzmörtel-Gemisch leicht in die Nuten 12 eintreten. Im übrigen ist die Stirnseite 17 des profilierten Mitnehmer-Abschnittes 11 rechtwinkelig zur Längsachse 18 des Ankerbolzens 1 sowie flach ausgebildet. Im Bereich des inneren Endes 5 des Ankerbolzens 1 sind vier etwa radial angeordnete Kerben 19 vorgesehen. Ihr lichter Querschnitt ist etwa dreieckig, und die Neigung ihres Kerbgrundes 20 läuft derart, daß sie sich in radialer Richtung sowie zum inneren Ende 5 des Ankerbolzens 1 hin radial dieser Längsachse 18 nähert. Dabei besitzen die Kerben 19 eine radialsymmetrische Anordnung in der Art von Kreuzschneiden (vgl. Fig.9 und 10). Insbesondere in Verbindung mit dem Kegelstumpf 15 sowie bei Anordnung von vier Kerben erhält man eine Ausbildung des Ankerbolzens 1, der einerseits gut zum Zertrümmern von z. B. aus Glasampullen bestehenden Klebstoff-Patronen 16 od. dgl. Mörtelbehälter geeignet ist, der andererseits durch diese Profilierung das Eintreten des Mörtelgemisches u. dgl. in den profilierten Mitnehmer-Abschnitt 11 sowie ein gutes und intensives Durchmischen der einzelnen Mörtelkomponenten, Zuschläge usw. begünstigt. Dabei wird in Weiterbildung der Erfindung eine Zentrierwirkung des inneren Endes 5 des Ankerbolzens 1 auf der Klebstoff-Patrone und auf dem Bohrlochgrund weitestgehend vermieden. Es wird eine Exzenterbewegung durch Auslenken der Ankerbolzenachse hervorgerufen bzw. begünstigt Diese Exzenterbewegung, die zumindest in der Gegend des inneren Endes 5 des Ankerbolzens 1 stattfindet, ist für einen hinterschneidungsartigen Abtrag im inneren Endbereich 21 der Vorbohrung 7 erfindüngsgciiiäS erwünscht, worauf im Zusammenhang mit F i g. 4 bis 6 noch eingegangen werden wird. Dabei sind dann die einzelnen, zwischen den Kerben 19 verbleibenden Stirnseiten-Sektoren 17a noch symmetrisch angeordnet, so daß die Exzenterbewegung des Ankerbolzens 1, in dessen Querschnittsebene betrachtet, nicht zu unregelmäßig wird. Dadurch wird eine gewisse Gleichmäßigkeit des Querschnittes des im inneren Endbereich 21 der Vorbohrung entstehenden Ringspaltes zwischen Ankerbolzen 1 und der Wand 22a der erweiterten Vorbohrung erreicht.

Die Leisten 13 od. dgl. Profilrippen des profilierten Mitnehmer-Abschnittes 11 des Ankerbolzens 1 besitzen im Ausführungsbeispiel einen etwa trapezförmigen Querschnitt, der vorzugsweise etwas schärfere bzw. etwas ausgeprägtere Außenkanten 23 besitzt (Fi g. 11 bis 13). Die Nuten 12 bzw. die Leister 13 können spanlos, und zwar durch Kaltverformen erzeugt werden, und es entstehen dabei zumindest abschnittweise Wülste an diesen Außenkanten 23 der Leisten 13.

Die radial nach außen gerichteten Stirnseiten 24 der Leisten o&dgL sind erfindungsgemäß gegebenenfalls muldenartig ausgebildet.

Die vorerwähnten Merkmale begünstigen, daß in noch zu beschreibender Weise Abriebkömer 35 im Bereich der Stirnseiten 24 der Leisten 13 verweilen und dann gut zur Aufweitung der Vorbohrung 7 beitragen können. Die zum profilierten Mitnehmer-Abschnitt Ii gehörenden Leisten 13 können auch einen anderen, mehreckigen Querschnitt haben, z. B. einen dreieckigen Querschnitt Sie brauchen auch nicht kontinuierlich in Achsrichtung durchgehend zu verlaufen. Eine sowohl von der Funktion als insbesondere auch von der Herstellungsmöglichkeit bevorzugte Ausführungsform stellt jedoch die vorbeschriebene, insbesondere- in den Fig. 1 sowie 4 bis 13 dargestellte, mit Nuten 12 und Leisten 13 versehene Profilierung dar.

Wie besonders gut aus Fig.7 erkennbar, erstreckt sich der profilierte Mitnehmer-Abschnitt 11 in seiner axialen Länge c/etwa über die Hälfte der axialen Länge des Einsteckteils 9. Dabei ist der zwischen dem profilierten Mitnehmer-Abschnitt 11 und dem Zwischenbund 6 verbleibende Teil des Einstecktcilcs 9 als zylindrischer Schaftabschnitt 10 ausgebildet, der eine im wesentlichen glatte Mantelfläche 26 besitzt. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die axiale Länge d des profilierten Mitnehmer-Abschnittes 11 sich verhält zur axialen Länge c des glatten Schaftabschnittes 10 wie etwa 1 zu 0,8; mit anderen Worten: der glatte Schaftabschnitt ist etwa gleich lang oder etwas kürzer als der profilierte Mitnehmer-Abschnitt 11.

Wie gut aus F i g. 7 erkennbar, weist der Ankerbolzen

I in verschiedenen Längsabschnitten unterschiedliche Durchmesser DI, D2 usw. auf. Dabei ist D 1 der Außendurchmesser des Außengewindes 4, z. B. entsprechend einem Nenn-Außendurchmesser von M 16-Gewinde. D 2 ist der Durchmesser des Zwischenbundes 6; er ist vorzugsweise etwa gleich groß wie D1. Der auf der UmrWorm des profilierten Mitnehmer-Abschnittes

II bezogene Durchmesser D nimmt vom Ansatz dieses profilierten Mitnehmer-Abschnittes 11 an den glatten Schaftabschnitt bis zur Gegend des inneren Endes 5 des Ankerbolzens 1 hin zu, vorzugsweise kontinuierlich zu. Dabei besitzt der profilierte Mitnehmer-Abschnitt 11 in unmittelbarer Nachbarschaft des glatten Schaftabschnittes 10 einen Durchmesser D3.1, der praktisch dem Durchmesser D 3 dieses glatten Schaftabschnittes 10 entspricht Dagegen besitzt der größte Außendurchmesser Z?4 des profilierten Mitnehmer-Abschnittes 11, der sich in der Gegend von dessen inneren Ende 5 befindet, einen Durchmesser von D 4, der zumindest in etwa dem Durchmesser D 2 des Zwischenbundes 6 bzw. dem Nenndurchmesser D1 des Außengewindes 4 entspricht. Dabei ist der Durchmesser D 5 der (unaufgeweiteten) Vorbohrung 7 den Durchmessern D1 bzv/. D 2 bzw. D 4 angepaßt, d. h, D5 entspricht D2, DA usw. im wesentlichen, ohne daß D 5 kleiner ist als D 2 bzw. D4. In der Praxis erreicht man dies in aller Regel dadurch, daß man einen Bohrer vom gleichen Durchmesser D1 des Außengewindes 4 bzw. des Durchmessers D 2 des Zwischenbundes 6 verwendet Da mit einem solchen Bohrer die lichte Weite der Vorbohrung 7 in der Praxi. ein wenig größer ausfällt, verbleibt ein geringfügiger Spalt 28 zwischen der nicht erweiterten Wand 22 der Vorbohrung 7 und der Außenkontur z. B. des Zwischenbundes 6. Dieser Spalt 28 ist in F i g. 7 angedeutet und liegt in der Größenordnung von 0,1 mm.

Dadurch erhält der Ankerbolzen 1 einerseits noch im Bereich des Zwischenbundes 6 eine gute zentrierende Halterung im Befestigungsgrund 8, andererseits ist gewährleistet, daß ein Oberschuß von Mörtel aus der (Vor-)Bohrung 7 austreten kann. Die an sich benötigte Spaltbreite Sp zwischen der (Vor-)3ohrung 7 einerseits und dem Ankerbolzen 1, wo sich der Mörtel ablagern und aushärten soll, wird durch den gegenüber dem Gewindedurchmesser D1 bzw. dem Zwischenbund-Durchmesser D 2 bzw. dem Durchmesser DS der V'orbohrung einerseits und dem diesen Durchmessern gegenüber verringerten Durchmessern D 3 des glatten Schaftabschnittes 10 bzw. zum einen von einem profi-

lierten Mitnehmer-Abschnitt 11 mit einem verringerten Durchmesser, zum anderen durch die Durchmesser-Erweiterung im inneren Endbereich 21 der Vorbohrung sowie durch die Nuien 12 od. dgl. erreicht. Dementsprechend ist der Durchmesser D3 des glatten Schaftabschnittes 10 so gewählt, daß sich dort ein Ringspalt Sp von einer Breite von etwa 1 mm bildet. Beispielsweise betrag; %ti einer Ankerstange 1 mit einem Außengewinde 4 «in M16 bzw. einem Zwischenbund-Durchmesser D2 von 16 mm dementsprechend der Durchmesser D 3 des glatten Schaftabschnittes 10 etwa V\ mm. Der Durchmesser 3.1 am äußeren Ende 29 des profilierten Mitnehmer-Abschnittes 11 beträgt bei diesem auch etwa 14 mm. An der Stelle größten Durchmessers hat dieser profilierte Mitnehmer-Abschnitt 11 dann einen Außendurchmesser D4 = etwa 16 mm. Durch die Wahl derartiger Durchmesserverhältnisse bleibt auch die Möglichkeit einer »Durchsteckmontage« aufrechterhal- : ie.i{vgl.Fig.2und7).

Den profilierten Mitnehmer-Abschnitt kann man dann in diese Vorbohrung einführen und im Bedarfsfalle kann der Zwischenbund 6 auch noch teilweise im Befestigungsgrund 8, teilweise im zu befestigenden Gegenstand 30 als Zentrierung wirken (F i g. 2). Ebenso wie der Außendurchmesser des profilierten Mitnehmer-Abschnittes 11 zum inneren Ende 5 des Ankerbolzens hin zunimmt, nimmt auch die Höhe h der Leisten 13, gemessen zwischen dem Grund 31 der Nuten 12 und der radial nach außen weisenden Stirnseite 24 der Leisten 13, vom äußeren Ende 29 des profilierten Mitnehmer-Abschnitt _ä 11 zum inneren Ende 5 hin zu, vorzugsweise kontinuierlich. Dabei ist die Höhe h 1 sowie Breite oder Leisten namentlich in der Gegend des inneren Endes 5 des profilierten Mitnehmer-Abschnittes 11 auf die Abmessungen der Abriebkörner od. dgl. abgestimmt (vgl. F ig. 8 und 13).

Der Ankerbolzen 1 besitzt ein axial über den äußeren Anschlußteil 3 überstehendes Mitnehmerelement 32. Es ist im Ausführungsbeispiel durch einen schraubenkopfartigen Sechskantzapfen 33 gebildet. Dessen Hüllkreis ist kleiner als der Innendurchmesser des Anschlußteiles 3, so daß beispielsweise eine Schraubmutter 33a ohne weiteres aufgeschraubt werden kann (F i g. 1 und 7). Das Mitnehmerelement begünstigt eine sichere Übertragung der Drehkräfte z. B. einer Handbohrmaschine auf den Ankerbolzen 1, wenn dort z.T. erhebliche Kräfte bei etwas pendelndem Ankerbolzen 1 übertragen werden müssen. Die Übergänge 34 zwischen den einzelnen Ankerbolzenabschnitten 3, 6,10 sind mit einer Neigung von weniger als 15 Grad ausgebildet, so daß negative Einflüsse von Kerbwirkung vermieden oder wenigstens kleingehaiten werden. Der freie Nutenquerschnitt mit den Höhen h 2 bzw. h t sowie der Breite b und der Korngrößenbereich der Abriebkömer 35 od. gl. Abrieb-Elemente sind aufeinander abgestimmt

Mit dem Ankerbolzen 1 kann man das erfindungsgemäße Verfahren folgendermaßen durchführen: Zunächst wird eine Vorbohrung 7 mit dem zum Ankerbolzen 1 passenden Durchmesser D 5 eingebracht Danach wird in der üblichen Weise Mörtel, und zwar Vorzugsweise in aller Regel Kunstharzrnörtel, in die Vorbohrung 7 eingebracht Dies kann z. B. durch Einführen der Patrone 16 sein, die in zwei getrennten Glasampullen einen Zweikomponenten-Kunstharzmörtel aufweist Der Kunstharzmörtel kann jedoch auch z. B. in pastenförmiger oder fester Form eingebracht werden.

In die Vorbohrung 7 werden Abriebkörner 35 od. dgl. harte Zusätze als Abriebelemente eingebracht Dies können bevorzugt Quarzsand-Körner od. dgl. mit einem Korngrößenbereich von zweckmäßigerweise etwa 0,3 bis 6 mm, bevorzugt etwa 1,5 bis 1,8 mm Korngrößenbereich sein. Dabei kann man auch an sich bekannte Zweikomponentenkleber-Patronen verwenden, welche aus anderen Gründen, nämlich als Füll· und Stabilisierungszusatz bereits bisher Körner aufweisen. Es ist jedoch darauf zu achten, daß die Körner eine genügende Härte sowie eine kantige Umrißform haben und ein genügend großer Anteil von ihnen in dem vorerwähnten Korngrößenbereich liegt, so daß diese Zusätze auch als Abrieb-Elemente mit dem entsprechend geformten Ankerbolzen 1 zusammenwirken können. Mit unterstützender Mithilfe der Ausbildung des Bereiches am inneren Ende 5 des Ankerbolzens 1 (vgl. insbesondere Fig.9 und 10 sowie zugehörige Beschreibung) wird, wenn der Ankerbolzen 1 in der üblichen Weise in die Vorbohrung 7 eingebracht wird, die Patrone 16 zertrümmert und deren Inhalt vermischt Gewöhnlich geschieht dies jnii siner Handbohrmaschine, die vorzugsweise auch als Schlagbohrgerät arbeiten kann. Die beiden sich überlagernden Bewegungen, nämlich die Drehbewegung und die axiale Schlagbewegung sind in F i g. 4 durch die Pfeile Pf \ und Pf 4 angedeutet. Im Ausführungsbeispiel verwendet man, wie gebräuchlich, eine mit Rechtsdrehung arbeitende Handbohrmaschine entsprechend dem Pfeil Pl1, weil diese Drehrichtung zur Linkssteigung der Nuten-Leisten-Profiüerung36 des profilierten Mitnehmer-Abschnittes 11 paßt. Teile der eventuellen Verpackung des eingebrachten Kunststoffmörtels, z. B. die Glasampullen der Patrone 16, werden dabei vom Ankerbolzen 1 zerkleinert und vermischt. F i g. 1 zeigt dabei die Ausgangssituation vor dem Zerstören der Patrone 16, F i g. 4 einen Verfahrensabschnitt, bei dem die Patrone 16 od. dgl. eventuell vorhandene Verpackung des Kunstharzmörtels bereits zertrümmert sowie wenigstens teilweise auch bereits vermischt sind. Man erkennt dort auch zahlreiche Abriebkömer 35, die ebenfalls bereits verhältnismäßig gleichmäßig in der Mischung 37 aus Kunstharzmörtel 38, Abriebkörnern 35 (und eventuellen, zerkleinerten Teilen der Patrone 16) bestehen. Damit kein Teil der Mischung 37 in unkontrollierter Weise verloren gehen kann, ist die Vorbohrung 7, abgesehen von ihrer Lochöffnung 39 als allseits geschlossenes Sackloch ausgebildet (Nötigenfalls ist ein solches durch Hilfsmaßnahmen herzustellen, z. B. durch Verstopfen des einen Endes eines Durchgangsloches.) Im Arbeitsstadium von Fig.4 ist die Vorbohrung 7 noch zylindrisch, die Gegend des inneren Endes 5 des Ankerbolzens mit dem Durchmesser D 4 paßt zum Durchmesser D 5 der Vorbohrung. In der Praxis ergibt sich beim Einbringen des Ankerbolzens 1 mittels einer Handbohrmaschine od. dgl. von selbst eine gewisse Exzenterbewegung des Ankerbolzens 1, die in F i g. 5 durch den Doppelpfeil Pf 5 angedeutet ist Auch mit Bohrwerken, deren Vorschub starr maschinell geführt ist, kann man dafür sorgen, daß der Ankerbolzen 1 in einer entsprechenden Taumelbewegung nicht gehemmt ist Diese ist von Hause aus in der Gegend des inneren Endes 5 am stärksten. Sie wird begünstigt und in erwünschter Weise tendenziell verstärkt, wenn die Sektoren 17a der Stirnseite 17 auf Widerstand stoßen. Dies kann z. B. die Patrone 16 sein, aber auch die Mörtelmischung 37.

Wie gut aus Fig.5, 8 und 13 zu ersehen, dringt die Mischung 37 in Bereiche des profilierten Mitnehmer-Abschnittes 11 des Ankers 1 ein und dabei werden die Abriebkömer 35 teils in den Nuten 12 entsprechend der Drehbewegung Pf ί mitgenommen, teils gelangen sie

zwischen die muldenartigen Stirnseiten 24 der Leisten 13 einerseits und der Wand 22 der Vorbohrung 7. Die harten Abriebkörner od. dgl. Abrieb-Elemente weiten dabei die Vorbohrung 7 in deren inneren Endbereich 7 a auf. Wegen der gegenüber der Eindrehrichtung Pf ί gegenläufigen Steigung der Nuten-Leistenprofilierung 36 kommt es dabei erfindungsgemäß zu einer Überlagerung von mehreren Bewegungskomponenten der Mischung 37 (vgl. F i g. 7). Beim Eindringen des Ankerbolzens 1 (vgl. F i g. 4 bis 6) verdrängt dieser die Mischung 37 zu einem erheblichen Teil in Richtung der öffnung 39 der Vorbohrung 7 (vgl. den strichpunktierten Pfeil Pf 6 in F i g. 7). Durch die Drehbewegung des Ankerbolzens 1 in Verbindung mit der Nuten-Leisten-Profilierung 36 wird die Mörtelmischung 37 einerseits in Richtung des inneren Endes 14 der Vorbohrung 7 bzw. der erweiterten Vorbohrung 7a gemäß dem gestrichelten Pfeil Pf 3 in F i g. 7 gefördert. Gleichzeitig führt die Mörtelmischung 37 die bereits erwähnte Drehbewegung gemäß den gestrichelten Pfeilen Pf 1 in F i g. 7 und F i g. 13 aus. Dementsprechend kann die Mörtelmischung 37 nicht alleine aufgrund der Verdrängungswirkung des vorgehenden Ankerbolzens 1 auf dem leichtesten Wege in Richtung der Lochöffnung 39 sich fortbewegen und gegebenenfalls dort austreten. Vielmehr wird ein erheblicher Teil der Abriebkörner 35 im inneren Endbereich 21 der Vorbohrung 7 gehalten bzw. teilweise auch zum inneren Ende 14 der Vorbohrung 7 zurückgefördert. Er nimmt dann an der Aufreibbewegung für die Vorbohrung gegebenenfalls mehrfach teil.

In vorteilhafter Weise ergibt sich dann gemäß dem Verfahren eine etwa birnenförmige Aufweitung im inneren Endbereich 21 der Vorbohrung 7a, wie sie insbesondere gut aus F i g. 6 erkennbar ist. Die strichpunktierten Linien 40. welche von der Längsachse 41 der Bohrung etwas abweichen, sollen dabei die Exzenterbe- »vcgung \j-C3 /-ι.Πΐν£~uOiZsns ι αΠυέυΐεπ. ι^ί^ zunäcust zylindrische Vorbohrung 7 wird dann zu einer in ihrem inneren Endbereich hinterschnitten aufgeweiteten Bohrung 7a, wie sie, mit Mörtel gefüllt, in F i g. 6 und bei weggelassenem Mörtel in F i g. 7 dargestellt ist. Die Abriebkörner 35 od. dgl. Abrieb-Elemente könnten selbstverständlich auch separat von dem Zweikomponenten-Kunstharzmörtel in die Vorbohrung 7 eingebracht werden, gegebenenfalls auch in einen gesonderten Behälter. Wie insbesondere aus Fig. 5 gut hervorgeht, begünstigt der gegenüber den Durchmessern D1 des Außengewindes 4 bzw. Lochdurchmessers D 5 etwas reduzier-, te Schaftdurchmesser D 3 die Durchführung der Taumelbewegung beim Ankerbolzen. Die Trümmer der Patrone 16 od. dgl. Verpackung, abgetragener Wandwerkstoff u. dgl. werden beim Eindringen des Ankerbolzens 1 mit unter das Mörtel-Abriebkörner-Gemisch 37 untergemischt Sie tragen zur Füllung des Ringspaltes 28 durch die Mörtelmischung 37 mit beL Gegebenenfalls können auch einzelne, besonders harte Bestandteile, die z. B. aus der Wand der Vorbohrung 7 ausgebrochen worden sind, später mit in der Art von Abriebkörnern wirken.

Nach dem Aushärten des Kunstharzmörtels 38 kommt es insbesondere in der Gegend des inneren Endbereiches 21 der Vorbohrung zu einer sehr guten Verbindung zwischen dem Ankerbolzen 1 und seinem Befestigungsgrund 8. Dazu trägt neben den chemisch wirkenden Haftkräften des Verbandmcrtcls zusätzlich die Nuten-Leisten-Profilierung 36 in der Gegend des inneren Endes des Ankerbolzens 1 bei, ferner die dort hinterschneidungsartige Aufweiiung der Bohrung 7a. Bei vollständig ausgehärtetem Mörtel ergibt sich nämlich dort gewissermaßen zusätzlich ein Formschluß zwischen Ankerbolzen I₁ ausgehärtetem Mörtel 38 und dem inneren Endbereich der Vorbohrung. Daß die Verbindung des Ankerbolzens 1 zum Befestigungsgrund 8 auf diese Weise überwiegend in den inneren Endbereich der Bohrung 7a verlegt werden kann, dazu trägt auch eine glatte Ausbildung der Oberfläche des glatten Schaftabschnittes 10 bei.

Es hat sich gezeigt, daß bei starker Belastung des Ankerbolzens 1 dieser insbesondere im Bereich auswärtig des profilierten Mitnehmer-Abschnittes 11, also insbesondere im Bereich des glatten Schaftabschnittes 10. eine gewisse Dehnungsbewegung in Achsrichtung durchführen kann, ohne daß in der Nähe der Außenseite 42 des Befestigungsgrundes 8 ein Ausbruchskcgel an diesem Befestigungsgrund 8 ausbricht Vielmehr habei* Versuche gezeigt, daß der Ankerbolzen 1 in einem wesentlich größeren Abstand zur Außenwand 42 des Befestigungsgrundes seine Verbindung mit diesem eingeht; d. h. daß der Ankerbolzen 1 praktisch im wesentlichen in der Gegend des inneren Endbereiches 21 der erweiterten (Vor-)Bohrung 7a am stärksten mit dem Befestigungsgrund 8 verbunden ist

In F i g. 3 ist als Vergleich dazu eine Ankerstange St mit bis zu ihrem inneren Ende durchgehendem Außengewinde 4a dargestellt. Bei sonst vergleichbaren Verhältnissen kann dort der ausgehärtete Verbundmörtel in der Nähe der Außenseite 42 des Befestigungsgrundes 8 einer eventuellen Dehnung der Ankerstange St nicht ohne weiteres derart folgen, daß die Verbundwirkung des Kunstharzmörtels bis in die Nähe des inneren Endbereiches 21a der dortigen Bohrung B zum Tragen kommt.

Die vorerwähnten Erkenntnisse nutzt die Erfindung auch aus zu einer besonderen Ausbildung und der Mögnchkcii zu einer besonderen Verwendung des Ankerbolzens aus. So besteht eine Weiterbildung des Ankerbolzens 1 darin, daß der glatte Schaftabschnitt 10 des Einsteckteiles 9 eine besonders geringe Oberflächenrauhigkeit besitzt Dadurch wird die Haftfähigkeit eines Kunstharzmörtels gegenüber dem Ankerbolzen 1 bewußt vermindert im Sinne der vorbeschriebenen Wirkung. Vorzugsweise kann dabei die Oberflächenrauhigkeit weniger als 20 μ betragen. In Weiterbildung dieser Ausbildung schlägt die Erfindung auch noch vor, daß der glatte Schaftabschnitt 10 mindestens teilweise mit einem Trennmittel 43 beschichtet ist Dieses verhindert z. B. auf chemische Weise einen Verbund zwischen dem

so Mörtel einerseits und dem entsprechenden Abschnitt der Ankerstange andererseits. Durch diese Maßnahmen kann man nicht nur den Befestigungsbereich zwischen Ankerbolzen 1 und Befestigungsgrund 8 mit entsprechender Sicherheit in den inneren Endbereich 21 der erweiterten Bohrung 7a lagern. Man kann im Bedarfsfalle auch noch den Ankerbolzen 1 als Dehnschraube verwenden. Er besitzt dann einen axial etwas nachgiebigen, die Dehnung aufnehmenden Schaftabschnitt 10. In F i g. 1 ist an der rechten Seite eine solche Trennmittelschicht 43 stark schematisiert angedeutet

Es ist zweckmäßig, zumindest den profilierten Mitnehmer-Abschnitt 11, vorzugsweise den gesamten Ankerbolzen 1, im wesentlichen durch Kaltverformen herzustellen. Dadurch ist es nämlich auf einfachste Art

ω möglich, die Außenkanten 23 der Leisten i3 zumindest abschnittweise gratartig auszubilden. Hierdurch wird das Abtragen der Wand 22 der Vorbohrung 7 begünstigt Einerseits erhalten dann die Stirnseiten 24 der Lei-

11

sten 13 ein etwas muldenartiges Querschnittsprofil, was dung des Schaftabschnittes 10 ergibt sich folgender in bereits erwähnter Weise die Abriebkörner 35 od. dgl. Vorteil: Unterliegt der Ankerbolzen 1 infolge Zugbelain aktivem Bereich'anger hält (vgl. auch Fig. 13). Ande- stung einer axialen Dehnung, so wird der Mörtel im j'erseits üben diese etwas radial vorstehenden Außen- Bereich des glatten Schaflabschnittes 10 nicht oder kanten 23 die Funktion von Quetschrippen aus, c-clchc 5 nicht ϊπΊ bisher üblichen Maße belastet. Dadurch wird die in den Bereich der Stirnseiten 24 hineinrollenden die Gefahr einer Rißbildung im Mörtel herabgesetzt Abriebkörner 35 besonders stark gegen die Wand 22 bzw. ganz verhindert. Im Bedarfsfalle kann man sich der Vorbohrung drücken. Die Wirkung der Quetschrip- hier der Trennmittelschicht 43 bedienen, pen kann durch Härten noch gesteigert werden. Außer- Fig. 15 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführung dem trägt die vorerwähnte Profilierung zusätzlich zu 10 lades Ankerboizens. Im Unterschied zum Ankerbolzen einer intensiven Verzahnung zwischen dem Ankerbol- 1 gemäß Fig. 1 ist der Mitnehmer-Abschnitt 11 an seizen 1 und der ausgehärteten Mörtelmischung 37 bei. nem inneren Ende über eine axiale Länge / nicht mit Man erhält im inneren Endbereich 21 der Vorbohrung einer konischen, sondern mit einer zylindrischen Umrißgewissermaßen einen auf die Ankerstange 1 mit Ver- form versehen. Dies hat den Vorteil, daß in dem Bereich zahnungen und Profilierungen fest aufgepfropften Mör- 15 2I₁ in den die meiste Aufweitungs-Arbeit an der Bohtelabschnitt, der sowohl mit dem Befestigungsgrund 8 rung 7 durchgeführt werden muß, auch der Ankerbo! , als auch mit dem Ankerbolzen 1 einen guten, praktisch zen la entsprechend kräftig ausgebildet ist. Gewisse satten Formschluß erreicht, so daß auch unter sehr star- dabei entstehende Abriebwirkungen am Ankerbolzen kcr Z¹J⁰OcIsSiUn" des Ankerbolzens 1 im inneren End- wirken sich bsi dsr Ausbildung "smsß Ankerbolzen \z bereich 21 der erweiterten Bohrung 7a keine Verschie- 20 weniger aus. bung stattfinde ■«.

Man erreicht beim oben beschriebenen Setz-Verfah- Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

ren bzw. mit dem oben erörterten Ankerbolzen 1, daß

der Bereich, in welchem die Zugkräfte stabil und weitgehend starr und verschiebungsfrei in den Befestigungs- 25 * grund 8 eingeleitet werden, ein erhebliches Stück von der Außenwand 40 des Befestigungsgrundes 8 entfernt zum Inneren dieses Befestigungsgrandes zu liegen kommt. Der Betrag der Strecke der Verlagerung entspricht etwa der Länge des Schaftabschnittes c, gegebenenfalls unter Hinzufügung eines Teiles oder der ganzen Strecke von b(vgl F i g. 7). Dabei bleibt die Möglichkeit offen, diese Strecken c bzw. b so lang auszubilden, wie es den Erfordernissen zur Erhöhung der Festigkeit usw. • i entspricht Obgleich sich aus den erörterten Maßnahmen der Vorteil einer erheblich größeren Belastbarkeit des Ankerbolzens 1 ergibt, ist insbesondere der Aufwand für das Setzen dieses Ankerboizens 1 praktisch nicht größer als bei vorbekannten Ankerbolzen.

Durch spanloses Verformen, insbesondere K^Werformen des Mitnehmer-Abschnittes 11 erhält - uch eine Verfestigung des Ankerbolzen-Werkstoftes in diesem Bereich, was für das Aufweiten der Vorbohrung vorteilhaft ist Wie gut aus einem Vergleich zwischen F i g. 2 und 3 erkennbar, kann bei gleichem Gewindedurchmesser Di bzw. DV der Durchmesser D 5 der Vorbohrung etwas kleiner gehalten werden; trotzdem bleibt die für die Vermörtelung notwendige Spaltbreite Sp erhalten, und zwar einerseits wegen des etwas verringerten Durchmessers D 3 des Schaftteiles 10, ande-. rerseits wegen der erreichten Aufweitung 7a der Vorbohrung 7. In gewissen Grenzen kann man auch die Spaltbreite den praktischen Erfordernissen anpassen. Dies zum Teil durch entsprechende Wahl des Durchmessers D 3 des Schaftabschnittes 10, im gewissen Umfang auch durch das Maß der Aufweitung 7a der Vorbohrung?.

Man kann auch unabhängig vom Mörtel zusätzlich Abriebzuschläge in die Vorbohrung einbringen, die zunächst Abrieb-Aufgaben haben. Aber auch derartige Abriebzuschläge können zweckmäßigerweise eine Doppelfunktion übernehmen: Nach dem Aufweiten der Bohrung Ta können diese Abriebzuschläge zur Verbesserung der Scher- bzw. Druckfestigkeit des Mörtels dienen. Das Verfahren ist nicht auf Kunstharzmörtel beschränkt Es können auch andere Mörtelmassen, z. B. Zementmörtel, in analoger Weise verwendet werden.

Namentlich bei Kunststoffmörtel und glatter Ausbil-

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Setzen eines Ankerbolzens in einen Befestigungsgrund, bei dem in eine Vortohrung für das profilierte Einsteckteil des Ankerbolzens ein Abriebkörner enthaltender, aushärtbarer Mörtel eingebracht wird, der beim Eindrehen des Ankerbolzens durchmischt wird und dabei im Bohrungsinneren mittels der Abriebkörner eine Durchmesservergrößcrung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abriebkörner (35) während der Eindrehbewegung des Ankerbolzens (1) von der Profilierung des Einsteckteils (9) zumindest streckenweise mit einer vorwiegend in Umfangsrichtung gerichteten Bewegungskomponente erfaßt und dabei zur Erzielung einer Hinterschneidung innerhalb der Vorbohrung (7) zwischen der Lochwandung und dem profilierten Einsteckteil (9) hindurchgezwängt wsrden.

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Eindrehen des Ankerbolzens (1) zumindest ein Teil der Abriebkörner (35) in Richtung zum inneren Ende der Vorbohrung (7) hin gefördert wird.

3. Verfahren nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Förderung des Mörtels auf den tiefer liegenden Bereich der Vorbohrung (7) beschränkt wird.

4. Ankerbolzen zur Durchführung des Verfahrens nach einem d..· Ansprüche I bis 3, mit einem Anschlußteil und einem ein'* Profil-^:<>rung aufweisenden Mitnehmer-Abschnitt aro Einsteckteil, das unter Verwendung eines aushärtbaren Mörtels in einem Bohrloch festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung des Mitnehmer-Abschnittes (Jl) mehrere parallel zueinander verlaufende, sich in axialer Richtung steilspiralförmig erstreckende Leisten (13) aufweist, zwischen denen Nuten (12) ausgebildet sind und deren radial nach außen gerichtete Stirnseiten (24) muldenförmig ausgenommen sind.

5. Ankerbolzen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (12) zum bohrungsinneren Ende (5) des Einsteckteils (9) hin offen sind und eine Steigung mit einem Steigungswinkel (A) von etwa 15° bis 87°, vorzugsweise etwa 25°, aufweisen.

6. Ankerbolzen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (A)der Nuten (12) und der Leisten (13) im Sinne einer Linksdrehung orientiert ist

7. Ankerbolzen nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (13) einen etwa trapezförmigen Querschnitt besitzen, der zumindest abschnittsweise scharfe Außenkanten (23) aufweist.

8. Ankerbolzen nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsteckteil (9) anschließend an den Mitnehmer-Abschnitt (11) einen glatten Schaftabschnitt (10) aufweist und daß der Außendurchmesser (DZA bis £>4) des Mitnehmer-Abschnittes (11) von seinem nach außen weisenden Ende (29) an von einem kleineren Durchmesser (Z?3.1), der etwa dem Durchmesser (D3) des glatten Schaftabschnittes (10) entspricht, bis etwa zum größeren Außendurchmesser (D 4) des Mitnehmer-Abschnittes (11) bei dessen bohrungsinnerem Ende (5) zunimmt, vorzugsweise kontinuierlich zunimmt.

9. Ankerbolzen nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) der Leisten (13) von der Gegend ihres nach außen weisenden Endes (29) zum bohrungsinneren Ende (5) des Ankerbolzens (1) hin zunimmt, vorzugsweise kontinuierlich zunimmt

10. Ankerbolzen nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der glatte Schaftabschnitt (f0) des Einsteckteiles (9) eine Oberflächenrauhigkcil besitzt, die weniger als 20 μπι beträgt und/oder daß der Schaftabschnitt (10) zumindest teilweise mit einer Trennmittelschicht (43) beschichtet ist

1!. Ankerbolzen nach Anspruch 4 bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß sich die bohrungsinnere Stirnseite (17) des Einsteck leiles (9) in etwa rechtwinklig zur Längsachse (18) des Ankerbolzens (1) erstreckt

IZ Ankerbolzen nach Anspruch 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er am bohrungsinneren Ende (5) seines Einsteckteiles (9) die Gestalt eines Kegelstumpfes (15) hat und sich zumindest einige Nuten (12) bis in diesen Kegelstumpf (15) erstrecken.

13. Ankerbolzen nach Anspruch 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an seinem bohrungsinneren Ende (5) mindestens eine, vorzugsweise mehrere radiale, in ihrem lichten Querschnitt vorzugsweise dreieckige Kerben (19) vorgesehen sind, deren Kerbgrund (20) eine Neigung in Richtung zur Längsachse (18) sowie zum inneren Ende (5) des Ankerbolzens (1) hin haben.