DE3727154A1 - Fuer den einsatz als klebeanker bestimmter gewindebolzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen für die formschlüssige Ver­ ankerung mittels einer aushärtenden Masse in einer mit Ab­ stand von ihrer Mündung mit einer eine Hinterschnittfläche bildenden Erweiterung versehenen Bohrung bestimmten Gewin­ debolzen.

Solche mittels aushärtender Zweikomponenten-Massen in Bohrungen befestigbare, auch als Klebeanker bezeichnete Gewindebolzen haben sich für solche Anwendungsfälle, in denen keine sofortige Belastung des Bolzens nach dem Setzen erfolgt und Beanspruchungen bei höheren Temperaturen nicht zu erwarten sind, bewährt. Zur Erhöhung der Belastbarkeit wurden auch bereits Weiterentwicklungen der ursprünglich nur stoffschlüssig, d.h. durch die Haftung der ausgehärte­ ten Zweikomponenten-Masse an der Bohrungswandung gehaltenen Gewindebolzen beschrieben, bei welchen am bohrungsinneren Ende des Gewindebolzens ein Kippsegment verschwenkbar ange­ lenkt ist, welches nach dem Einführen in die Bohrung und beim Auftreffen auf dem Bohrungsgrund von einer den Durch­ messer des Gewindebolzens nicht überragenden in eine beid­ seitig radial vortretende Lage verschwenkt wird und sich dann an einer zur Bohrungsmündung gewandten Hinterschnitt­ fläche einer in der Tiefe der Bohrung vorgesehenen Erweite­ rungsbohrung formschlüssig verriegelt. Dieser bekannte Klebeanker (DE-OS 33 25 800) ist also einerseits mittels der ausgehärteten Zweikomponenten-Masse stoffschlüssig und andererseits zusätzlich nach Art eines Kippdübels form­ schlüssig an der Hinterschnittfläche in der Bohrung gehal­ ten. Die verschwenkbare Anordnung des Kippsegments am bohrungsinneren Ende der Gewindebohrung stellt aber - ver­ glichen mit den nur von einem Gewindebolzen gebildeten reinen Klebeankern - eine Komplizierung und Verteuerung dar, wobei der Setzvorgang von zuverlässigem Personal sehr sorgfältig durchgeführt werden muß, damit gewährleistet wird, daß das Kippsegment sich auch wirklich in die Verrie­ gelungsstellung verschwenkt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen unter Verwendung einer aushärtenden Zweikomponenten- Masse in einer mit einer eine Hinterschnittfläche aufwei­ senden Erweiterungsbohrung versehenen Bohrung setzbaren Gewindebolzen zu schaffen, welcher durch Verzicht auf gesonderte bewegliche Verriegelungsmittel besonders einfach aufgebaut und somit preisgünstig herstellbar ist, im Ver­ gleich zu den in nicht hinterschnittenen Bohrungen gesetzten reinen Klebeankern aber eine erhöhte Belastbar­ keit aufweist.

Ausgehend von einem Gewindebolzen der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gewindebolzen in dem in bestimmungsgemäßer Veranke­ rungsstellung in der Bohrung im Bereich der Erweiterung befindlichen Bereich mit radial von seinem Umfang vortre­ tenden schaufelartigen Ansätzen versehen ist. Diese Ansätze haben nicht etwa die Aufgabe, den Gewindebolzen an der Hinterschnittfläche zu verriegeln, sondern sie dienen dazu, die beim Einführen des Gewindebolzens in die zugehörige Bohrung noch fließfähige Zweikomponenten-Masse nicht nur innig zu vermischen, sondern - durch Drehen des Gewinde­ bolzens - auch im Bereich der Erweiterungsbohrung ein Fließen der Masse radial nach außen zu erzeugen, um so eine einwandfreie Befüllung der Erweiterungsbohrung und dabei gleichzeitig auch eine feine Verteilung der in den Zwei­ komponenten-Massen enthaltenen Zuschlagstoffe in dem sich im Bereich der Erweiterungsbohrung nach dem Aushärten der Masse bildenden Haltekopf zu bewirken.

Um den Gewindebolzen ohne Schwierigkeiten setzen zu können, wird die Ausgestaltung zweckmäßig so getroffen, daß die Ansätze um ein höchstens der Differenz des Radius der Bohrung abzüglich des Außenradius des Gewindebolzens ent­ sprechendes Maß radial vom Gewindebolzen vortreten.

Die schaufelartigen Ansätze sind dabei bevorzugt durch Um­ formung von Material des Gewindebolzens einstückig an die­ sem spanlos angeformt. Um ein gleichmäßiges Fließen und somit eine Füllung der Erweiterungsbohrung zu erreichen, empfiehlt es sich darüber hinaus die Ansätze in gleich­ mäßigen Winkelabständen verteilt vom Umfang des Gewinde­ bolzens vortreten zu lassen.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines in einer hinter­ schnittenen Befestigungsbohrung in einem Untergrund gesetzten erfindungsgemäßen Gewindebolzens, wobei der Untergrund im Schnitt mit durch die Längsmittelachse der Befestigungsbohrung gelegter Schnittebene dargestellt ist; und

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten - teilweise weggebrochenen - Gewinde­ bolzens.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte, in seiner Gesamt­ heit mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße Gewindebolzen ist in eine Befestigungsbohrung 12 in einem Untergrund 14 - beispielsweise einem Betonboden - eingesetzt und durch eine nach Vermischung von zwei Komponenten ausgehärteten Ver­ ankerungsmasse 16 unlösbar in der Bohrung 12 verankert dar­ gestellt. Die Befestigungsbohrung 12 setzt sich aus einer in üblicher Weise hergestellten zylindrischen Vorbohrung 18 geeigneter Tiefe und einer in deren mündungsabgewandtem inneren Endbereich vorgesehenen, mit einem speziellen Hinterschnittwerkzeug hergestellten Erweiterungsbohrung 20 zusammen, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Vorbohrung 18 ist, wodurch sie in ihrem mündungszugewandten Übergangsbereich zur Vorbohrung 18 eine im wesentlichen ebene, rechtwinklig zur Bohrungsmittelachse verlaufende, kreisringförmige Hinterschnittfläche 22 bildet.

Der im dargestellten Fall im wesentlichen über seine gesamte Länge mit Gewinde versehene Gewindebolzen 10 ist - entsprechend den üblichen Klebeankern - an seinem bohrungs­ inneren Ende durch gegenüberliegende seitliche Abschrägun­ gen 24 mit einer meißelähnlichen Schneide 26 versehen, welche dazu dient, die die beiden Komponenten der Veranke­ rungsmasse voneinander getrennt in fließfähiger Form auf­ nehmende und vor dem Setzen des Gewindebolzens 10 in die Bohrung 12 eingeführte zweikammrige Patrone zu zerbrechen und dann durch Drehen des Gewindebolzens 10 die Komponenten miteinander zu vermischen.

Die zur Verankerung verwendete Masse besteht - wie bei den üblichen Klebeankern - einerseits aus einer mit Zuschlag­ stoffen versetzten aushärtbaren, im nicht ausgehärteten Zustand fließfähigen Kunstharzmasse und andererseits aus einer geringeren Menge eines - im nicht ausgehärteten Zustand ebenfalls fließfähigen - Harters. Zum Zerbrechen der Patrone und zum anschließenden Vermischen der Komponen­ ten der Verankerungsmasse wird der Gewindebolzen 10 zweck­ mäßig mit seinem rückwärtigen Ende in einen Bohrhammer ein­ gespannt und danach bei laufendem Motor des Bohrhammers in die Befestigungsbohrung 12 eingeführt.

Um den Gewindebolzen 10 im Vergleich zu üblichen Klebe­ ankern mit erhöhter Beanspruchbarkeit in der Befestigungs­ bohrung 12 - und zwar sowohl mit verbesserter Sicherheit in der Zugzone als auch bei sich öffnendem Riss - zu verankern, ohne ihn hierbei zusätzlich mechanisch an der Hinterschnittfläche 22 verankern zu müssen, wird mittels der aushärtbaren Verankerungsmasse in der Erweiterungsbohrung 22 ein Verankerungskopf 30 aus der Ver­ ankerungsmasse selbst gebildet. Dieser Verankerungskopf 30 erfüllt seinen Zweck optimal aber nur dann, wenn er die Erweiterungsbohrung 22 wirklich vollständig komplementär ausfüllt und die Verankerungsmasse in diesem Bereich auch ihre optimale Festigkeit erreicht. Das bedingt einerseits eine innige gleichmäßige Vermischung der beiden Komponenten der Verankerungsmasse im vorgeschriebenen Mischungs­ verhältnis und andererseits auch eine gleichmäßige Vertei­ lung der in der Verankerungsmassen-Komponente enthaltenen Zuschlagstoffe. Um dies zu erreichen, ist der Gewindebolzen in dem in der bestimmungsgemäßen Verankerungsstellung in Höhe der Erweiterungsbohrung stehenden Bereich mit niedrigen, radial vom Gewindeschaft vorstehenden schaufel­ artigen Ansätzen 32 versehen, welche beim Drehen des Gewindebolzens 10 in der noch nicht ausgehärteten Ver­ ankerungsmasse nicht nur die Vermischung der Komponenten befördern, sondern auch eine Fließströmung radial nach außen in die Erweiterungsbohrung 22 hinein bewirken, welche demzufolge vollständig mit der Verankerungsmasse gefüllt wird, so daß die ausgehärtete Verankerungsmasse im Bereich der Erweiterungsbohrungen dann tatsächlich einen optimal beanspruchbaren Verankerungskopf 30 bildet. Beim darge­ stellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier jeweils um 90° zueinander versetzte und sich in Bolzenlängsrichtung erstreckende Ansätze 32 vorgesehen, die beispielsweise durch spanlose Umformung aus dem Material des Gewindebolzens 10 herausgeformt sind.

Es ist klar, daß die Anzahl der Ansätze, ihre Form und ihre Orientierung relativ zur Bolzen-Längsachse gegenüber dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel abgeändert werden können. So ist beispielsweise auch eine Ausführungs­ form mit drei - dann um 120° zur Umfangsrichtung zueinander versetzten - Ansätzen ausführbar, die auch eine zur Bolzen- Längsrichtung leicht schräg geneigte Anordnung haben können. Durch Drehen des Gewindebolzens 10 in eine der Nei­ gung der Ansätze entsprechend gewählte Richtung wird der radialen Strömung in der aushärtbaren Masse dann nämlich eine ins Bohrungsinnere gerichtete Strömung überlagert, welche die vollständige Füllung des mündungsabgewandten Ende der Bohrung mit der aushärtbaren Masse fördert. In jedem Falle ist sicherzustellen, daß der Überstand der Ansätze 32 über den Gewindebolzen-Umfang so gewählt ist, daß der Bolzen ohne zu klemmen, in die Bohrung 18 ein­ schiebbar ist.

Claims (4)

1. Für die formschlüssige Verankerung mittels einer aus­ härtenden Masse in einer mit Abstand von ihrer Mündung mit einer eine Hinterschnittfläche bildenden Erweiterung ver­ sehenen Bohrung bestimmter Gewindebolzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebolzen (10) in dem in bestimmungsgemäßer Verankerungsstellung in der Bohrung (18) im Bereich der Er­ weiterung (20) befindlichen Bereich mit radial von seinem Umfang vortretenden schaufelartigen Ansätzen (32) versehen ist.

2. Gewindebolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (32) um ein höchstens der Differenz des Radius der Bohrung (18) abzüglich des Außenradius des Gewindebolzens (10) entsprechendes Maß radial vom Gewinde­ bolzen (10) vortreten.

3. Gewindebolzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ansätze (32) durch Umformung von Material des Gewindebolzens (10) einstückig an diesem angeformt sind.

4. Gewindebolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (32) in gleichmäßigen Winkelabständen verteilt vom Umfang des Gewindebolzens (10) vortreten.