DE3720740C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung einer Befestigungsvorrichtung in einem in einer Tragkonstruktion gebohrten Sackloch durch Einsetzen einer Befestigungsvorrichtung in Form eines Bolzens mit einem Kopf und mit einem um den Bolzen spiralförmig aufgewickeltem Band, dessen Windungen einander überlappend ein Rohr bilden, mit dem Kopf voran in das Sackloch und durch Verspannen des Bandes durch ein mit dem Bolzen zusammenwirkendes Verspannmittel in der das Sackloch umgebenden Wand. Die Erfindung betrifft auch eine Befestigungsvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit einem Bolzen mit Kopf und einem spiralförmig zu einem auf dem Bolzen angeordneten Rohr aufgewickelten Band, dessen Windungen einander überlappen und einem Mittel zum Verspannen der Windungen des Rohrs in der Wandung des Sacklochs.

Eine derartige Befestigungsvorrichtung und ein Verfahren zur Befestigung der Befestigungsvorrichtung ist aus der US-PS 28 42 999 bekannt. Die bekannte Befestigungsvorrichtung weist einen komplizierten Aufbau auf und besteht aus einer Gewindeschraube, auf die eine Gewindebuchse mit einem Kopf aufgeschraubt ist, wobei außen auf der Gewindebuchse mittels eines Stiftes ein zu einem Rohr schraubenlinienförmig aufgewickeltes Band angeordnet ist, deren Windungen sich etwas überlappen. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Gewindebuchse ohne Kopf und sehr kurz ausgeführt, wobei auf ihr nur das etwa eine Windung betragende Ende des Rohres befestigt ist. Bei diesen bekannten Befestigungsvorrichtungen müssen die vorspringenden Kanten des Rohrbandes in etwa dem Durchmesser das Sacklochs entsprechen, da sich sonst die vorspringenden Kanten im Sackloch nicht verhaken können, wenn durch Drehen der Schraube die Buchse in Richtung der Öffnung des Sacklochs verschoben wird. Diese Befestigungsvorrichtungen sind daher nicht in Sacklöchern einsetzbar, deren Wandungen unregelmäßig gestaltet sind. Bei der Befestigung dieser bekannten Befestigungsvorrichtung wird ausschließlich eine in Richtung der Öffnung des Sacklochs gerichtete Kraft aufgewendet, was zu einer Verschiebung des Haltepunktes in Richtung auf die Öffnung des Sacklochs führt, was wiederum ungünstig ist, da eine desto höhere Last befestigt werden kann, je tiefer die Verspannung im Sackloch erfolgt.

Aus der GB-PS 367 547 ist eine Befestigungsvorrichtung in Form einer Schraube mit Kopf sowie glattem und Gewindeteil bekannt, wobei die Schraube mit ihrem Kopf voran in das Sackloch gesteckt wird, wonach anschließend auf den glatten Teil der Schraube ein weicher, verformbarer, ringförmiger Körper aufgesetzt wird, der mittels eine Konus bis zur Anlage an die Wandung eines Sacklochs aufgeweitet wird, wonach ein keilförmiger Gegenkonus aufgeschoben wird, wonach gegebenenfalls ein weiterer konusförmiger verformbarer Ring aufgesetzt und aufgeweitet wird usw., wobei diese Vorgänge mehrfach wiederholt werden können. Bei dieser Art der Befestigungsvorrichtung liegen sehr viele Einzelteile vor, was die Arbeit mühselig macht und außerdem müssen mehrere Operationen hintereinander durchgeführt werden, was die Arbeitszeit für die Anbringung der Befestigungsvorrichtung erhöht. Durch die weichen verformbaren konusförmigen Ringe können auch keine sehr hohen Verspannkräfte im Sackloch aufgebracht werden, so daß die durch derartige Befestigungsvorrichtungen aufnehmbaren Kräfte begrenzt sind. Auch hier erfolgt die Aufbringung der Befestigungskraft nur in einer Richtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs das Anspruchs 1 dahingehend zu verbessern, daß eine bessere Verankerung einer Befestigungsvorrichtung in einem Sackloch gewährleistet wird, wobei dieses Sackloch auch eine unregelmäßige Gestalt aufweisen kann, und das bei geringem Arbeitsaufwand schnell durchführbar ist. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 2 dahingehend zu verbessern, daß sie einen einfachen Aufbau aufweist und preisgünstig herstellbar ist und dennoch eine sichere Verankerung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Befestigungsvorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch die Erfindung ist es möglich, zur Befestigung der Befestigungsvorrichtung Kräfte von zwei entgegengesetzten Seiten aufzubringen, was eine deutlich bessere Verankerung ermöglicht und keine so hohen Anforderungen an die Gestalt des Sacklochs bedingt. Durch die verschiedenen Querschnittsgestaltungen des Bandes wird die Zuverlässigkeit der Halterung der Befestigungsvorrichtung im Sackloch erhöht, was besonders bei Schwing- und Wechselbeanspruchungen der Befestigungsvorrichtung von Bedeutung ist. Die Verwendung eines Z-förmigen Querschnitts gestattet es, die Konstruktion kompakter zu gestalten.

Die Befestigungsvorrichtung zeichnet sich durch eine verhältnismäßig einfache Konstruktion aus, stellt keine hohen Anforderungen an die Form und Güte der Wandung des Sacklochs, erfordert einen geringen Arbeitsaufwand bei der Anbringung und ist zuverlässig in der Nutzung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung im Längsschnitt;

Fig. 2 eine Befestigungsvorrichtung während der Montage in einem Loch mit einem in Form einer Büchse ausgeführten Mittel zum Aufweiten des Rohrs;

Fig. 3 eine Befestigungsvorrichtung mit einem Rohr, das von einem Band mit bogenförmigem Profil gebildet wird;

Fig. 4 eine Befestigungsvorrichtung mit einem Rohr, das von einem Band mit dem Profil eines Keilstumpfes gebildet wird;

Fig. 5 den Querschnitt des in Fig. 4 abgebildeten Bands im vergrößerten Maßstab;

Fig. 6 eine Befestigungsvorrichtung mit einem Rohr, das von einem Band mit keilförmigem Querschnitt gebildet wird;

Fig. 7 den Querschnitt eines Bandes, das das Profil einer Konvexlinse hat;

Fig. 8 eine Befestigungsvorrichtung mit einem Rohr, das von einem Band mit Z-förmigem Profil gebildet wird;

Fig. 9 den Querschnitt des in Fig. 8 abgebildeten Bandes im vergrößerten Maßstab;

Fig. 10 eine Befestigungsvorrichtung während der Montage mit einem in Form einer Hülse ausgeführten Mittel zum Aufweiten des Rohrs;

Fig. 11 die Lage des Rohrs nach dessen Befestigung im Loch in der Wand;

Fig. 12 die Lage des aus einem Band mit Z-förmigem Profil hergestellten Rohrs nach dessen Befestigung im Loch in der Wand.

Die Befestigungsvorrichtung ist für die Anbringung in einem Sackloch 1 (Fig. 1) vorgesehen, das in einem Tragwerk 2 ausgeführt wird. Dieses Loch wird auf eine beliebige bekannte Weise ohne Nachbehandlung gebildet.

Die Befestigungsvorrichtung enthält einen Bolzen 3, der an einem Ende einen Kopf 4 und am anderen ein Gewinde 5 hat, ein Rohr 6, das aus einem spiralförmig aufgewickelten, Kegelstümpfe 7 bildenden Band besteht, und ein Mittel 8 zum Aufweiten des Rohrs 6 bei dessen Befestigung im Loch 1. Die Ganghöhe der Spirale ist kleiner als die Breite des Bandes, aber größer als die Hälfte seiner Breite, wodurch ein minimaler Außendurchmesser des Rohrs 6 erreicht wird, der dem Durchmesser des Kopfes 4 gleicht. Die Ganghöhe der Spirale beträgt 0,6 bis 0,9 der Bandbreite. Das Mittel, 8 zum Aufweiten des Rohrs 6 im Loch 1 ist in Form einer Hülse 8 ausgeführt.

Die zum Bolzen 3 gerichtete Stirnfläche des Kopfes 4 bildet an der Kontaktfläche mit dem Bolzen einen Winkel von 90°. Das ermöglicht es, den Durchmesser der großen Basisfläche des an die Stirnfläche des Kopfes 4 anliegenden Kegelstumpfs 7 bei Beanspruchung des Bolzens 3 bis zur Nennlast durch Befestigung eines Objekts (nicht abgebildet) am Bolzen zu erhalten.

Das Gewinde 5 am Ende des Bolzens 3 dient der Fixierung des zu befestigenden Objekts (nicht abgebildet) mit Hilfe einer Mutter (nicht abgebildet).

Der Außendurchmesser des Kopfes 4 gleicht dem Außendurchmesser des Rohrs 6, während der Durchmesser des Bolzens 3 kleiner als der Innendurchmesser des Rohrs 6 ist. Das Rohr 6 ist so auf den Bolzen 3 aufgesteckt, daß die großen Basisflächen seiner Kegelstümpfe 7 zum Kopf 4 hin gerichtet sind und daß das Ende des Rohrs 6 mit der Stirnfläche des Kopfes 4 in Kontakt steht. Dazu ist es notwendig, daß der Durchmesser des Bolzens 3 auf seiner gesamten Länge kleiner als der Innendurchmesser des Rohrs 6 ist.

Der Außendurchmesser der Hülse 8 für die Aufweitung des Rohrs 6 gleicht dem Außendurchmesser des Rohrs 6 oder ist etwas kleiner, während der Innendurchmesser ausreichend für den Durchgang des Bolzens 3 ist.

Die Hülse 8 hat an dem Ende, das dem auf das Rohr 6 einwirkenden Ende gegenüberliegt, eine Verdickung zur Gewährleistung einer ausreichenden Festigkeit bei der Ausübung von Schlägen auf die Hülse zum Zwecke der Aufweitung des Rohrs 6.

Das in Fig. 2 abgebildete Mittel Hülse (8) zum Aufweiten des Rohrs 6 hat die Form einer auf das Ende des Bolzens 3 aufgesetzten Büchse 9. Diese Ausführung des Mittels 8 ermöglicht eine Aufweitung der Rohre 6 von Befestigungsvorrichtungen mit großem Durchmesser (über 16 mm) durch zentrale Stöße, die entlang der Achse der Befestigungsvorrichtung gerichtet sind, was eine gleichmäßige Schlagbeanspruchung des Rohrs 6 auf seinem gesamten Umfang gewährleistet.

Es ist notwendig , daß die Länge der Hülse 8 und der Büchse 9 größer ist als die Länge des Bolzens 3 und ausreichend für deren leichtes Entfernen aus dem Loch 1 nach der Befestigung des Rohrs in der Wand.

Das Band, aus dem das Rohr 6 besteht, hat einen profilierten Querschnitt, durch den die Wandstärke des Rohrs 6 bei Längskompression des Rohrs 6 vergrößert wird.

Das Band des Rohrs 6 (Fig. 1) hat einen rechteckigen Querschnitt. Ein aus einem solchen Band hergestelltes Rohr 6 verwendet man in Befestigungsvorrichtungen, die in Tragwerken aus einem Material mit verhältnismäßig hoher Festigkeit verwandt werden (Beton mit einer Güteklasse über 400).

Für weniger festes Material verwendet man ein Rohr 10 (Fig. 3), das aus einem Band mit bogenförmigem Profil hergestellt wird.

Für schwächeres Material, wie z.B. Ziegelstein, stellt man das Rohr 11 (Fig. 4) aus einem Band her, dessen Querschnitt die Form eines Keilstumpfs hat (Fig. 5). Das Rohr 11 wird so gebildet, daß die sich verbreiternde Seite des Keilstumpfs zum Kopf 4 hin gerichtet ist.

Für ein noch schwächeres Material, wie z.B. Kalkstein, stellt man das Rohr 12 (Fig. 6) aus einem Band her, das im Querschnitt die Form eines Keils hat. Das Rohr 12 wird so gebildet, daß der Keil mit dem zugespitzten Ende zum Kopf 4 hin gerichtet ist.

Für solches Material kann das Rohr auch aus einem Band hergestellt werden, das im Querschnitt 12 a (Fig. 7) die Gestalt einer Konvexlinse hat.

Für ein noch schwächeres Material, wie z.B. Sandstein, stellt man das Rohr 13 (Fig. 8) aus einem Band her, das im Querschnitt ein Z-förmiges Profil hat. Der Mittelteil 14 (Fig. 9) dieses Profils bildet mit dem oberen Flansch 15 einen Winkel von weniger als 90°. Das Rohr 13 ist so gebildet, daß der obere Flansch 15 des Profils zum Kopf 4 hin gerichtet ist.

Die Befestigungsvorrichtung wird an einem Tragwerk folgendermaßen angebracht.

In der Wand des Tragwerks 2 bohrt man ein Sackloch 1, z.B. mit einem Schlagbohrer (nicht abgebildet) einer beliebigen bekannten, für diesen Zweck geeigneten Konstruktion, dessen Tiefe der Befestigungstiefe des Bolzens 3 entspricht.

In das Loch 1 steckt man den Bolzen 3 mit dem auf ihn aufgesetzten Rohr 6, so daß der Kopf 4 auf den Boden des Lochs 1 aufstößt. Es ist notwendig, daß das Ende des Rohrs 6 an die Stirnfläche des Kopfs 4 angedrückt wird. Das gestattet es, vollkommen die Tragfähigkeit der Befestigungsvorrichtung auszunutzen und den Bolzen 3 gleichmäßig auf seiner gesamten Länge zu belasten, wodurch dessen Tragfähigkeit erhöht wird.

Dann steckt man auf den Bolzen 3 die Hülse 8, wenn der Durchmesser des Bolzens 3 kleiner als 16 mm ist. Für einen Bolzen 3 mit einem Durchmesser über 16 mm verwendet man eine Büchse 9.

Die Stirnfläche der Hülse 8 (bzw. der Büchse 9) stützt man gegen das Ende des Rohrs 6 ab und schlägt auf die Verdickung der Hülse 8 bzw. der Büchse 9, wodurch die Kegelstümpfe des Rohres 6 aufeinander aufgetrieben werden. Das Rohr 6 nimmt dabei im Durchmesser zu und verkeilt sich in der Wand des Lochs 1, während im Rohr 6 der Bolzen 3 verkeilt wird. Danach holt man die Hülse 8 bzw. die Büchse 9 aus dem Loch 1 heraus und nimmt sie vom Bolzen 3 ab.

Daraufhin bringt man am Bolzen 3 das zu befestigende Objekt (nicht abgebildet) an und schraubt auf das Gewinde 5 eine Mutter (nicht abgebildet).

Dadurch, daß der Bolzen 3 zwischen den aufeinandergetriebenen Kegelstümpfen 7 des Rohrs 6 verkeilt ist, bleibt der Bolzen 3 unbeweglich beim Aufschrauben der Mutter.

Mit dem Anlegen eines Drehmoments an die Mutter (nicht abgebildet) bei deren Aufschrauben auf das Gewinde 5 des Bolzens 3 wirkt die Stirnfläche des Kopfs 4 auf die anliegende Basis des Kegelstumpfs 7 des Rohrs 6 ein. Dieser Kegelstumpf zwingt die folgenden Kegelstümpfe, sich weiter ineinander zu verkeilen, indem er sie bei Ausübung einer Krafteinwirkung auf diesen Kegelstumpf von seiten des Kopfes 4 aufweitet, wodurch eine zusätzliche Kraft zum Verkeilen der Kegelstümpfe in der Wand des Lochs 1 erzeugt wird, was noch mehr die Zuverlässigkeit der Befestigung des Rohrs 6 in der Wand des Lochs 1 erhöht.

Nach Erreichen der an den Bolzen 3 angelegten Nennbeanspruchung beim Anbringen eines Objekts am Tragwerk 2 wird durch Aufschrauben einer Mutter auf das Gewinde 5 des Bolzens 3 das Rohr 6 zwischen der Wand des Lochs 1 und dem Bolzen 3 so verkeilt, daß die notwendige Tragfähigkeit der Befestigungsvorrichtung gewährleistet ist.

Befestigungsvorrichtungen mit einem aus einem Band mit bogenförmigem Profil hergestellten Rohr 10, mit einem aus einem Band mit dem Profil eines Keilstumpfs hergestellten Rohr 11, mit einem aus einem Band mit keilförmigem Profil hergestellten Rohr 12 oder mit einem Rohr mit dem Profil 12 a gemäß Fig. 7 in Anlehnung an eine Konvexlinse, und mit einem aus einem Band mit Z-förmigen Profil hergestellten Rohr 13 werden im Loch 1 in gleicher Art wie oben beschrieben befestigt. Die Rohre 6, 10, 11, 12, 13 werden auf Grund unterschiedlicher Zunahme des Durchmessers bei Ausübung von Schlägen auf die Hülse 8 (bzw. die Büchse 9) für unterschiedliches Material, aus dem das Tragwerk 2 besteht, verwendet.

So verwendet man das aus einem Band mit rechteckigem Querschnitt hergestellte Rohr 6 zur Befestigung in Tragwerken, die aus einem Material mit verhältnismäßig hoher Festigkeit bestehen (Beton mit einer Güteklasse über 400).

Das Rohr 10 wird für ein schwächeres Material verwendet (Beton mit der Güteklasse 200 bis 400).

Das Rohr 11 wird für ein noch schwächeres Material verwendet (Beton mit der Güteklasse 100 bis 200, Stein, Marmor usw.)

Das Rohr 12 verwendet man für ein noch schwächeres Material (Ziegelstein, Phosphatgips, Asbestzement usw.).

Das Rohr 13 verwendet man für Sandstein, Muschelkalk u.a.

Die Erprobung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung hat gezeigt, daß sie bei verhältnismäßig einfacher Konstruktion hohe Werte der Tragfähigkeit und einander entsprechende Werte der Festigkeit des Bolzens und des Materials des Tragwerks aufweist und keine hohen Anforderungen an die Form und die Oberflächengüte der Wände des Lochs im Tragwerk stellt. Das Befestigen des Bolzens im Tragwerk geschieht durch einfache Arbeitsgänge und erfordert keine hochqualifizierte Arbeit.

Claims (6)

1. Verfahren zur Befestigung einer Befestigungsvorrichtung in einem in einer Tragkonstruktion gebohrten Sackloch (1), durch Einsetzen einer Befestigungsvorrichtung in Form eines Bolzens (3) mit einem Kopf (4) und mit einem um den Bolzen (3) spiralförmig aufgewickeltem Band, dessen Windungen einander überlappend ein Rohr (6) bilden, mit dem Kopf (4) voran in das Sackloch (1) und durch Verspannen des Bandes durch ein mit dem Bolzen (3) zusammenwirkendes Verspannmittel in der das Sackloch (1) umgebenden Wand, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (3) mit seinem Kopf (4) bis zum Anschlag am Boden in das Sackloch (1) gesteckt wird, daß das eine Ende des Rohres (6) gegen den Kopf (4) des Bolzens (3) abgestützt und auf das andere Ende über das Verspannmittel derart Schläge aufgebracht werden, daß die Windungen in Richtung des Bodens des Sacklochs (1) ineinandergeschoben und so im Sackloch (1) verspannt werden und daß danach der Bolzen (3) in Richtung aus dem Sackloch (1) derart bewegt wird, daß die Windungen in Richtung der Öffnung des Sacklochs (1) ineinandergeschoben und zusätzlich im Sackloch (1) verspannt werden.

2. Befestigungsvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch (1) mit einem Bolzen (3) mit Kopf (4) und einem spiralförmig zu einem auf dem Bolzen (3) angeordneten Rohr (6) aufgewickelten Band, dessen Windungen einander überlappen und einem Mittel zum Verspannen der Windungen des Rohrs (6) in der Wandung des Sacklochs (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (3) am freien Ende mit einem Außengewinde (5) für eine Spannmutter versehen ist, daß das Rohr (6) frei beweglich auf den Bolzen (3) aufgeschoben ist, daß der Durchmesser des Kopfes (4) im wesentlichen dem Außendurchmesser des Rohrs (6) gleicht und daß das Verspannmittel ein auf den Bolzen (3) aufschiebbarer rohrförmiger Körper ist, dessen eine Stirnfläche der des Rohrs (6) gleicht und mit diesem in Kontakt bringbar ist und dessen entgegengesetzte Stirnfläche zur Aufnahme von Schlägen ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper eine Hülse (8) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper eine einseitig geschlossene Büchse (9) ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band einen rechteckigen, kegeligen, bogenförmigen oder Z-förmigen Querschnitt aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ganghöhe der Windungen des Bandes das 0,6-0,9-fache der Bandbreite beträgt.