DE4009690A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von ankerschrauben fuer beton - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen von ankerschrauben fuer betonInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
Ankerschrauben, die dazu verwendet werden, verschiedene
mechanische Teile, Einrichtungen oder dergleichen auf oder
an einer Betonstruktur oder einem Betonkörper, wie bei
spielsweise einer Wand, einer Decke, einem Fußboden oder
dergleichen zu befestigen, und außerdem bezieht sich die
Erfindung auf eine Vorrichtung, die in dem Verfahren zu
benutzen ist, insbesondere eine Vorrichtung zur Durchfüh
rung des Verfahrens.
Es sei zunächst der Stand der Technik näher erläutert:
Es ist eine Ankerschraube bekannt, die in den Fig. 14
und 15 gezeigt ist. Die bekannte Ankerschraube umfaßt ein
Ankerkörperteil 1, das aus einem Stab 2 zusammengesetzt ist oder
besteht, der an seinem einen Ende mit einem Expansions- oder
Erweiterungskörper 3 und an seinem anderen Ende mit einer
Schraubenspindel bzw. einem Außengewinde 4 versehen ist. Ein
Teil 5 von vermindertem Durchmesser ist benachbart dem Ex
pansions- oder Erweiterungskörper 3 ausgebildet, und eine
expandierbare oder erweiterbare Hülse 6 ist auf dem Teil 5
angebracht. Die expandierbare Hülse 6 wird durch Stanzen
einer dünnen Metallplatte und nachfolgendes Biegen dersel
ben zu einer zylindrischen Form derart, daß ein bzw. der
Außendurchmesser derselben fast der gleiche wie derjenige
der Schraubenspindel 4 ist, hergestellt. Diese expandier
bare Hülse 6, die lose auf dem Teil 5 von vermindertem
Durchmesser angebracht ist, hat auf ihrer äußeren Oberfläche
einige Kratzvorsprünge 7, welche es verhindern, daß die Hül
se aus einem Loch 9 in einem Betonkörper 8 herausgezogen
werden kann.
Wie aus Fig. 15 ersichtlich ist, wird die Ankerschraube in
das Loch 9 des Betonkörpers 8 geschlagen, und zwar so, daß
ihr Erweiterungskörper 3 in dem Loch am tiefsten positio
niert ist. Die Kratzvorsprünge 7 der expandierbaren Hülse 6
treten mit der Innenoberfläche des Lochs 9 in Eingriff. Dann
wird eine Mutter 10, die auf die Schraubenspindel 4 aufge
schraubt worden ist, straff angezogen, um einen Gegenstand
11, der auf dem Betonkörper 8 angebracht werden soll, zu be
festigen. Die Zugkraft, die dadurch auf den Ankerkörper 1
ausgeübt wird, bewirkt, daß eine abgeschrägte, insbesondere
konische Oberfläche 3a des Expansionskörpers 3 die expandier
bare Hülse 6 zwangsläufig und kräftig expandiert bzw. aus
einanderdrückt, wodurch der Ankerkörper 1 an dem Betonkörper
8 befestigt wird.
Die vorstehend beschriebene Ankerschraube ist in ihrem Auf
bau einfach, wobei der Durchmesser des Stabs 2 des Ankerkör
pers 1, der maximale Durchmesser des Expansionskörpers 3,
der Außendurchmesser der Gewindespindel bzw. des Außenge
windes 4 und der Außendurchmesser der expandierbaren Hülse
6 fast gleich sind. Daher kann das Loch 9, das in den Beton
körper 8 gebohrt werden muß, von minimalem Durchmesser sein,
was einen großen Vorteil für die diesbezüglichen Bauarbeiten
bildet.
Es ist jedoch festzustellen, daß der Ankerkörper 1 aus einem
Rohstab 2A von einem Durchmesser, der gleich dem Durchmesser
des Gewindes der Gewindespindel 4 ist, durch Schneid- oder
materialabtragende Bearbeitungstechnik hergestellt worden ist, mit welcher der
vergrößerte Kopf 3, der Teil 5 von vermindertem Durchmesser
und die Schraubenspindel bzw. das Außengewinde 4 ausgebildet
wird. Ein solches Herstellungsverfahren ist insofern nach
teilig, als sowohl die Produktivität als auch die Ausbeute
an guten Produkten niedrig ist und die Herstellungskosten
hoch sind.
Kürzlich ist ein mehrstufiges Kaltschmieden auch dazu ange
wandt worden, den erwähnten Ankerkörper 1 herzustellen, um
die Produktivität zu verbessern und die Herstellungskosten
zu senken. Die Herstellungsausrüstung für das mehrstufige
Kaltschmieden ist sehr kostenaufwendig und benötigt viele
Werkzeugmaschinen aufgrund des Mehrstufensystems, so daß
von diesem System her keine bemerkenswerte Verminderung der
Herstellungskosten zu erwarten ist.
Aufgabe der vorliegenen Erfindung, die im Hinblick auf die
vorstehend beschriebenen Umstände konzipiert wurde, ist es
daher insbesondere, ein Verfahren und eine darin zu verwen
dende Einrichtung zur Verfügung zu stellen, die in ein
facher, jedoch wirksamer Weise für die Massen
produktion der beschriebenen Ankerschrauben bei niedrigen
Herstellungskosten geeignet sind.
Gemäß der Erfindung umfaßt das Verfahren folgendes: einen
ersten Verfahrensschritt des vorläufigen Anköpfens, ins
besondere Anstauchens,eines Stahlstabs zur Ausbildung eines
vorläufigen Kopfs an dessen einem Endteil, wobei dieser
vorläufige Kopf eine abgeschrägte, insbesondere konische,
Oberfläche hat, die sich von dem vorläufigen Kopf nach
einem inneren Teil des Stahlstabs zu unter Abnahme ihres
Durchmessers allmählich verjüngt, insbesondere konisch ver
jüngt, wobei der erwähnte innere Teil des Stahlstabs fast
den gleichen Durchmesser hat, wie es derjenige eines Außen
gewindes, insbesondere einer Schraubenspindel, ist, das bzw.
die nachfolgend auszubilden, insbesondere zu formen, ist;
einen zweiten Verfahrensschritt des Ausbildes des Außen
gewindes, insbesondere der Schraubenspindel, an dem anderen
Endteil des Stahlstabs durch Gewinderollen bzw. -walzen
desselben, wobei ein mittlerer Teil bzw. Zwischenteil be
nachbart dem vorläufigen Kopf gleichzeitig so gerollt bzw.
gewalzt wird, daß ein Stabteil von vermindertem Durchmesser
geformt wird, der dazu geeignet ist, von einer expandier
baren Hülse bedeckt zu werden, wobei dadurch eine Oberflä
chenschicht des Stabteils in der Axialrichtung des Stahl
stabs allmählich nach einwärts verlagert wird, so daß eine
innere Übergangsanschwellung ausgebildet wird, und nach
auswärts, so daß eine äußere Übergangsanschwellung ausge
bildet wird, wobei die innere Übergangsanschwellung einen
Anschlag für die expandierbare Hülse bildet oder aus der
inneren Übergangsanschwellung ein Anschlag für die expan
dierbare Hülse ausgebildet, insgesondere geformt, wird, und
wobei die äußere Übergangsanschwellung einen abgeschrägten,
insbesondere konischen ,Teil bildet, oder aus der äußeren
Übergangsanschwellung ein abgeschrägter, insbesondere koni
scher, Teil ausgebildet wird, welcher abschrägte, insbeson
dere konische, Teil in die abgeschrägte, insbesondere koni
sche, Oberfläche des vorläufigen Kopfs übergeht, insbeson
dere stufenlos übergeht, so daß dadurch ein Expansionskör
per, vorzugsweise von Kegelstumpfform, geformt wird; und
einen dritten Verfahrensschritt des losen Anbringens der
expandierbaren Hülse auf dem Stabteil von vermindertem Durch
messer, wobei die expandierbare Hülse dadurch hergestellt
wird, daß eine, insbesondere dünne, Metallplatte gestanzt
und zu einer zylindrischen Form von einem Außendurchmesser
gebogen wird, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmes
ser des Außengewindes, insbesondere der Schraubenspindel,
ist.
Die expandierbare Hülse hat vorzugsweise einen solchen Auf
bau, daß sich eine Mehrzahl von tiefen Aussparungen, Nuten,
Schlitzen o. dgl. von einem Ende, welches dem Expansions
körper zugewandt ist, nach dem anderen Ende der Hülse zu
in Axialrichtung derselben erstreckt, und daß sich eine
Mehrzahl von Federzungen an dem erwähnten anderen Ende, das
dem Anschlag zugewandt ist, nach auswärts erstreckt. Die
Federzungen werden dadurch ausgebildet, daß das andere Ende
teilweise geschlitzt wird, und daß Teile, die zwischen be
nachbarten Schlitzen angeordnet sind, in Radialrichtung
nach auswärts gebogen werden.
Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Herstellen
eines Ankerkörpers von Ankerschrauben zur Verfügung ge
stellt, die erfindungsgemäß folgendes umfaßt: eine Anköpf
vorrichtung, insbesondere eine Kopfstauchvorrichtung, die
dazu geeignet ist, einen Endteil eines Stahlstabs zu pres
sen, insbesondere anzustauchen, so daß dadurch ein vorläu
figer Kopf ausgebildet wird, der eine abgeschrägte, ins
besondere konische, Oberfläche hat, die sich unter Vermin
derung ihres Durchmessers von dem vorläufigen Kopf nach
dem inneren Teil des Stahlstabs zu allmählich verjüngt; und
ein Paar Roll- bzw. Walzwürfel- bzw. -körperanordnungen,
von denen jede eine Halsroll- bzw. -walzmatritze umfaßt,
die auf einer Gewinderoll- bzw. -walzmatritze überlagert
und fest an letzterer befestigt ist, wobei zwischen densel
ben eine Beabstandungsvorrichtung, insbesondere ein Ab
standsteil, zwischengefügt ist, wobei die Gewinderoll- bzw.
-walzmatritze dazu geeignet ist, ein Außengewinde, insbe
sondere eine Schraubenspindel, auf dem anderen Endteil des
Stahlstabs zu formen, während die Halsroll- bzw. -walz
matritze dazu geeignet ist, einen Stabteil von vermindertem
Durchmesser zu formen, und außerdem einen derartigen Aufbau
hat, daß eine obere Neigung und eine untere Neigung,
die einen vertikalen Schmiedeoberflächen bilden, die in dem er
wähnten Paar von Anordnungen einander gegenüberliegen, worin
die vertikale oder zur Achse des Stahlstabs parallele Schmie
deoberfläche zunächst als ein scharfer Grat, eine scharfe Rippe oder
Kante, eine scharfe Leiste o. dgl. ausgebildet ist die zuvor
derst in einer Richtung liegt, in welcher sich die Anordnung
bewegt, während dann eine bzw. die rückwärtige Breite dieser
Schmiedeoberfläche allmählich zunimmt, wobei die Breite der
oberen und unteren Neigung gleichzeitig allmählich abnimmt,
und worin ein rückwärtiger Teil bzw. der rückwärtige Teil
der oberen Neigung allmählich in eine weitere Neigung über
geht, die unter dem gleichen Winkel wie die abgeschrägte,
insbesondere konische, Oberfläche des vorläufigen Kopfs ge
neigt ist, während ein rückwärtiger Teil bzw. der rückwärti
ge Teil der unteren Neigung allmählich in eine abgestufte
Ausnehmung übergeht, die dazu geeignet ist, einen Anschlag
an einem Ende des Stabteils von vermindertem Durchmesser zu
formen.
Die Kopfbildungsvorrichtung, insbesondere die Kopfstauch
vorrichtung, und das Paar von Roll- bzw. Walzwürfel- bzw.
-körperanordnungen, das damit kombiniert ist, sind auf die
se Weise für die Massenproduktion des Ankerkörpers geeig
net. Die expandierbare Hülse kann ebenfalls in Massenpro
duktion durch Stanzen und Schneiden der, vorzugsweise dün
nen, Metallplatte hergestellt werden.
Es ist nun ersichtlich, daß das Verfahren nach der Erfindung
aus zwei Verfahrensschritten zusammengesetzt ist, welches
der Verfahrensschritt des vorläufigen Anköpfens des Stahl
stabs, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Kern
durchmesser des gerollten bzw. gewalzten Außengewindes ist,
mittels einer üblichen Kopfbildungsvorrichtung, insbesondere
Kopfstauchvorrichtung, und der Verfahrensschritt des nach
folgenden Rollens bzw. Walzens des erwähnten Stabs mittels
eines Paars von Roll- bzw. Walzwürfel- bzw. -körperanord
nungen sind. Auf diese Weise ist es durch die Erfindung
möglich geworden, den Ankerkörper im Maßstab der Massenpro
duktion und bei niedrigem Herstellungspreis herzustellen.
Das Verfahren vermindert wesentlich die Verluste an Rohma
terial in den erwähnten Verfahrensschritten, so daß dadurch
die Herstellungskosten scharf reduziert werden In Fig. 16
sind die beim Stande der Technik auftretenden Materialver
luste 2b und 2c kreuzschraffiert angedeutet, und es ist er
sichtlich, daß nur ein kleiner Teil 2A ohne Material
verluste übrigbleibt. Die Vorrichtung nach der Erfindung
hat einen einfacheren Aufbau und kann kostengünstig gebaut
werden, und dieser Aufbau ermöglicht es trotzdem, das Ver
fahren nach der Erfindung leichter, rationeller und pro
duktiver als das konventionelle Herstellungsverfahren aus
zuführen.
Weiter wird, wie oben beschrieben, die expandierbare Hülse,
die mit dem Ankerkörper zu kombinieren ist, durch Stanzen
und Biegen der dünnen Metallplatte so, daß diese Federzungen
umfaßt, hergestellt, wobei die Federzungen dadurch herge
stellt werden, daß ein Endteil teilweise geschlitzt wird
und daß nachfolgend dann die Teile zwischen den benachbar
ten Schlitzen nach auswärts und radial gebogen werden. Ein
derartiger Aufbau der expandierbaren Hülse ist nicht nur
insofern vorteilhaft, als eine solche expandierbare Hülse
einfach und unter niderigen Kosten hergestellt werden kann,
sondern auch insofern, als sie glatt und sanft in ein Loch,
das in einer Betonstruktur ausgebildet ist, eingefügt und
leicht in diesem Loch expandiert werden kann, wodurch Bau
arbeiten leichter gemacht werden.
Die vorstehenden sowie weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung seien nachfolgend anhand einiger besonders bevor
zugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der erfindungsgemäßen Vorrichtung in näheren Einzelhei
ten unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 13 der Zeichnung
beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 eine Vertikelquerschnittsansicht eines Kopfstauchers,
der dazu benutzt wird, einen vorläufigen Kopf eines
Ankerkörpers in einer Ausführungsform eines erfin
dungsgemäßen Verfahrens zu formen;
Fig. 2 ebenfalls einen Vertikelquerschnitt des Kopfstau
chers in dem Zustand, in dem gerade ein vorläufiger
Kopf angestaucht worden ist;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Roll- bzw.
Walzwürfel- bzw. -körperanordnung, die dazu verwen
det wird, den Ankerkörper durch Roll- bzw. Walz
technik in dem Verfahren gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung zu formen;
Fig. 4 eine Vorderaufrißansicht der Roll- bzw. Walzwürfel
bzw. -körperanordnung;
Fig. 5 eine Seitenaufrißansicht der Roll- bzw. Walzwürfel
bzw. -körperanordnung;
Fig. 6 bis 9: aufeinanderfolgende Stadien in der Roll
bzw. Walztechnik der bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 10 eine Vorderaufrißansicht des Ankerkörpers, der voll
ständig geformt ist;
Fig. 11 ebenfalls eine Vorderaufrißansicht einer Anker
schraube, welche den Ankerkörper umfaßt;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer expandierbaren
Hülse;
Fig. 13 eine Abwicklung der expandierbaren Hülse in der
Zeichnungsebene;
Fig. 14 eine Vorderaufrißansicht einer bekannten Anker
schraube;
Fig. 15 ebenfalls eine Darstellung der bekannten Anker
schraube in ihrem Benutzungszustand, und zwar teil
weise im Querschnitt; und
Fig. 16 die Veranschaulichung eines Herstellungsverfahrens
eines Ankerkörpers der besagten bekannten Anker
schraube.
In der nun folgenden detaillierten Beschreibung von bevor
zugten Ausführungsformen der Erfindung sei zunächst auf die
Fig. 1 und 2 Bezug genommen, die einen Kopfstaucher ver
anschaulichen, der dazu verwendet wird, einen ersten Ver
fahrensschritt des vorläufigen Anköpfens eines Stahlstabs
oder Ankerschraubenrohlings auszuführen. Die Anköpfmatritze
21 umfaßt eine Öffnung 22, in welche der Stahlstab 12A einge
fügt wird. Eine Kopfbildungsausnehmung 23 befindet sich am
oberen Ende der Öffnung 22, und ein Ausschlagstift 24 ist
in einem Loch angebracht bzw. in ein Loch eingefügt, das
mit dem Boden bzw. dem unteren Ende der Öffnung 22 verbunden
ist.
Der Stahlstab 12A hat einen Durchmesser d0, der im wesent
lichen gleich dem Kerndurchmesser eines Außengewindes 14,
insbesondere einer Schraubenspindel, ist, das bzw. die durch
Roll- bzw. Walztechnik, wie in Fig. 10 gezeigt, ausgebildet
wird. Die Fig. 2 veranschaulicht einen Anköpfungsdorn 25,
der dazu geeignet ist, ein Ende des Stahlstabs 12A von einer
gegebenen Größe, welches aus der Öffnung 22 der Anköpfungs
matritze 21 vorsteht, zu pressen bzw. durch Druck zu verfor
men. Ein vorläufiger Kopf 13, der mittels der Kopfbildungs
ausnehmung 23 ausgebildet worden ist, umfaßt eine sich ver
jüngende, insbesondere konische, Oberfläche 13a, die sich
allmählich verjüngt, wobei ihr Durchmesser von dem vor
läufigen Kopf 13 nach dem inneren Teil des Stabs 12A zu ab
nimmt. In diesem vorläufigen Formungsschritt wird der maxi
male Durchmesser des vorläufigen Kopfs 13 im wesentlichen
gleich dem Außendurchmesser D des Außengewindes 14, insbe
sondere der Schraubenspindel 14, gemacht.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen eine Roll- bzw. Walzwürfel- bzw.
-blockanordnung 30, die eine Gewinderoll- bzw. -walzmatritze
31 umfaßt, welche dazu geeignet ist, das Außengewinde 14,
insbesondere eine Schraubenspindel, an dem anderen Endteil
des Stahlstabs 12A auszubilden, der dem vorläufigen For
mungsschritt nicht unterworfen worden ist, sowie ein Ab
standsteil 32, das als Auflage auf der Gewinderoll- bzw.
-walzmatritze 31 vorgesehen ist bzw. das der Gewinderoll
bzw. -walzmatritze 31 überlagert ist, und eine Halsroll
bzw. -walzmatritze 33, die als Auflage auf dem Abstandsteil
32 vorgesehen ist bzw. die dem Abstandsteils 32 überlagert
ist, und zwar so, daß sie fest an der Gewinderoll- bzw.
-walzmatritze 31 befestigt ist. Die Halsroll- bzw. -walz
matritze 33 ist von einer solchen Form, daß ein Stabteil
15 von vermindertem Durchmesser ausgebildet wird, wie in
Fig. 10 veranschaulicht ist. Diese Halsroll- bzw. -walz
matritze 33 hat eine obere Neigung 35 und eine untere Nei
gung 36, die die einen vertikalen Schmiedeoberflächen 34 bil
den, welche in einem Paar von Roll- bzw. Walzwürfel- bzw.
-blockanordnungen 30 gegenüberliegen (siehe Fig. 6, 7
und 8). Die vertikale Schmiedeoberfläche 34 ist zunächst als ein
scharfer Steg 34a ausgebildet, der sich am weitesten vorn in
einer Richtung befindet, welche in Fig. 3 durch einen Pfeil
angedeutet ist und in welcher sich die Anordnung bewegt.
Die Breite dieser Schmiedeoberfläche 34 nimmt dann nach rückwärts
allmählich zu, wobei die Breiten der oberen Neigungsfläche
35 und der unteren Neigungsfläche 36 gleichzeitig allmäh
lich abnehmen (siehe die Fig. 3 und 4 sowie 6, 7 und 8).
Die obere Neigungsfläche 35 geht in ihrem rückwärtigen Teil
allmählich in einer weiteren Neigung bzw. Neigungsfläche
37 auf, die unter dem gleichen Winkel wie die abgeschrägte,
insbesondere konische, Oberfläche 13a des vorläufigen Kopfs
13 geneigt ist, während der rückwärtige Teil der unteren
Neigung bzw. Neigungsfläche 36 allmählich in einer abge
stuften Ausnehmung 38 aufgeht, die dazu geeignet ist, einen
Anschlag 16 an dem einen Ende des Stabteils 15 von vermin
dertem Durchmesser auszubilden.
Die Fig. 6 bis 9 veranschaulichen Stadien, die in einem
Prozeß bzw. Verfahrens des Rollens bzw. Walzens enthalten
sind, welcher mittels des Paars von Roll- bzw. Walzwürfel
bzw. -blockanordnungen 30 und 30 ausgeführt wird, und diese
Stadien entsprechen jeweils Querschnitten, die längs der
Linien 6-6, 7-7, 8-8 und 9-9 in Fig. 4 ausgeführt worden
sind.
Eine Art und Weise, in der die Gewinderoll- bzw. -walzma
tritzen 31 und 31 das Außengewinde 14, insbesondere eine
Gewindespindel 14, an dem erwähnten anderen Ende des Stahl
stabs 12A ausbildet, ist eine übliche Praxis im konventio
nellen Gewinderoll- bzw. -walzverfahren. Jedoch greifen
die scharfen Stege 34a und 34a der Halsroll- bzw. -walz
matritzen 33 und 33 in der Erfindung einen Stahlstabteil
in der Nähe des vorläufigen Kopfs 13, unmittelbar bevor das
Gewinderollen- bzw. -walzen in diesem Prozeß beginnt, wo
durch zunächst eine ringförmige Nut 15a (siehe Fig. 6) in
dem besagten Stahlstabteil ausgebildet wird.
Wenn die rückwärtige Breite der Schmiedeoberflächen 34 und
34, die einander gegenüberliegen, allmählich zunimmt (das
heißt, wenn die Breite der Schmiedeoberflächen 34 und 34
in Gegenrichtung zu dem in Fig. 3 eingezeichneten Pfeil
zunimmt bzw. der Stahlstab allmählich mehr in den Bereich
dieser zunehmenden Breite kommt), nimmt die Breite der ring
förmigen Nut in der Axialrichtung des Stabs auch allmählich
zu. Auf diese Weise wird der Stabteil 15 von vermindertem
Durchmesser allmählich ausgebildet, wie in Fig. 7 gezeigt
ist. Dieses Rollen bzw. Walzen des Stahlstabteils gibt An
laß, daß eine äußere Übergangsanschwellung 17 wie auch eine
innere Übergangsanschwellung 18 auf der äußeren Oberfläche
des Stahlstabs entstehen (das heißt beidseitig von dem Stab
teil 15 verminderten Durchmessers), die sich in entgegen
gesetzten Axialrichtungen des Stahlstabs zu bewegen begin
nen. Die weitere Neigung bzw. Neigungsfläche 37 beginnt
nachfolgend dazu beizutragen, daß sich die äußere Anschwel
lung 17 nach auswärts bewegt, wie in Fig. 8 gezeigt ist.
Danach drückt ein rückwärtiger (in Fig. 4 rechtsseitiger)
Bereich der Halsroll- bzw. -walzmatritzen die innere Über
gangsanschwellung 18 in die abgestufte Ausnehmung 38. Als
Ergebnis hiervon wird ein Anschlag 16 von flanschartiger
Form erzeugt, der einen Durchmesser hat, welcher im wesent
lichen gleich dem Außendurchmesser des Außengewindes 14,
insbesondere der Schraubenspindel 14, ist, wie in Fig. 9
gezeigt ist. Andererseits deformiert die weitere Neigung
bzw. Neigungsfläche 37 in dem rückwärtigen oder rechten
Bereich (bezogen auf die Fig. 3 und 4) die äußere Über
gangsanschwellung 17 zwangsläufig und kräftig zu einem
sich im Durchmesser nach dem benachbarten Ende zu erwei
ternden, insbesondere konischen, Teil 19, der mit der sich
im Durchmesser nach dem benachbarten Ende zu erweiternden,
insbesondere konischen, Oberfläche 13a des vorläufigen Kopfs
13 verschmilzt und an diese Oberfläche 13a angrenzt, und
zwar so, daß ein integraler bzw. einstückiger, abgeschräg
ter, insbesondere konischer, Bereich entsteht, wie in Fig.
9 gezeigt ist. Die abgeschrägte, insbesondere konische,
Oberfläche 13a wird auf diese Weise zu dem benachbarten En
de des Stabteils 15 verlängert, der einen verminderten
Durchmesser und eine gewünschte Länge hat, wodurch ein Ex
pansions- bzw. Erweiterungskörper 20 von vorbestimmter
Kegelstumpfform für den Ankerkörper 1 vorgesehen wird, wie
in Fig. 10 veranschaulicht ist.
Schließlich wird dann eine, in einer beispielsweisen Aus
führungsform in Fig. 11 gezeigte, expandier- bzw. erwei
terbare Hülse 41 lose auf dem Stabteil 15 von vermindertem
Durchmesser des auf diese Weise erzeugten Ankerkörpers 1 an
gebracht.
Die expandierbare Hülse 41 wird aus einer dünnen rechteckigen
Metallplatte 42 hergestellt, wie in Fig. 13 veranschaulicht.
Tiefe Nuten, Aussparungen, Schlitze o. dgl. 43 werden so
ausgebildet, daß sie sich von einem Rand zu dem anderen
Rand bzw. in die Nähe des anderen Rands (siehe Fig. 12 und
13) erstrecken. Außerdem werden Paare von Schlitzen 44, die
in einem angemessenen Abstand voneinander entfernt sind, an
dem erwähnten anderen Rand ausgebildet. Dann wird die Metall
platte 42 zu einer zylindrischen Form mit einem Außendurch
messer, der im wesentlichen gleich demjenigen des Außenge
windes 14 ist, gebogen, wie in Fig. 12 gezeigt ist. Ex
pandierbare bzw. erweiterbare Zungen 45 ergeben sich zwischen
je zwei benachbarten tiefen Aussparungen, Nuten, Schlitzen
o. dgl. 43 und/oder zwischen einer solchen Aussparung, einer
solchen Nut, einem solchen Schlitz o. dgl. 43 und einem der
beiden Seitenränder der Platte. Teile der Metallplatte 42,
die sich zwischen den paarweise benachbarten Schlitzen,
Einschnitten o. dgl. 44 befinden, werden in einer Radial
richtung so nach auswärts gebogen, daß sie Federzungen 46
bilden. Der erwähnte andere Rand, auf und an dem sich die
Federzungen 46 befinden, kommt mit dem Anschlag 16 in Ein
griff und wird durch diesen Anschlag 16 zurückgehalten, wenn
die expandierbare Hülse 41 lose auf dem Stabteil 15 von ver
mindertem Durchmesser angebracht wird.
Eine derartige expandierbare Hülse 41 ist weniger starr, hat
aber eine genügende Federcharakteristik. Infolgedessen übt
sie keinen starken Widerstand aus, wenn sie zusammen mit dem
Ankerkörper 1 in ein entsprechendes Loch 9 einer Betonstruk
tur eingeführt wird, so daß das Stoßen bzw. Einschlagen die
ser Hülse bzw. des Ankerkörpers 1, an dem sie angebracht ist,
mittels irgendeines Werkzeugs oder eines Teils eines sol
chen Werkzeugs, beispielsweise mittels eines Hammergriffs,
ausreicht, um die Hülse innerhalb des Lochs 9 in Position
zu bringen. Weiter ist eine derartige expandierbare Hülse
bereit, sich in dem Loch 9 zu erweitern und darin so sicher
befestigt zu werden, daß sie nicht daraus zurückgezogen
werden kann.
Kurz zusammengefaßt wird mit der Erfindung ein Verfahren
zum Herstellen von Ankerschrauben, die auf oder in Beton
strukturen zu befestigen sind, zur Verfügung gestellt, wo
bei dieses Verfahren folgendes umfaßt: einen ersten Ver
fahrensschritt des vorläufigen Anköpfens eines Stahlstabs,
der ein oberes Ende hat, so daß dort ein vorläufiger Kopf ent
steht, der eine abgeschrägte, insbesondere konische, Ober
fläche hat, die sich von dem Kopf aus allmählich nach ab
wärts bzw. stabeinwärts verjüngt, insbesondere konisch ver
jüngt, so daß ihr Durchmesser abnimmt, wobei dieser Stab
fast den gleichen Durchmesser hat, wie es der Kerndurch
messer eines Außengewindes, insbesondere einer Schrauben
spindel, ist, das bzw. die nachfolgend auszubilden ist;
einen zweiten Verfahrensschritt des Ausbildens des Außenge
windes, insbesondere einer Schraubenspindel, an dem anderen
Ende des Stabs durch Gewinderollen- bzw. -walzen desselben,
worin ein Teil, der dem Kopf benachbart ist, gleichzeitig
gerollt bzw. gewalzt wird, so daß ein Stabteil von vermin
dertem Durchmesser ausgebildet wird, der in einer expan
dierbaren Hülse anzubringen ist, wobei eine Oberflächen
schicht des besagten Stabteils allmählich nach einwärts und
auswärts bzw. nach stabeinwärts und stabauswärts verlagert
wird, so daß eine innere und äußere Übergangsanschwellung
entsteht, wobei die innere Anschwellung schließlich einen
Anschlag für die expandierbare Hülse bildet, während die
äußere Anschwellung einen abgeschrägten, insbesondere ko
nischen Teil, bildet, der, insbesondere stufenlos, in die
abgeschrägte, insbesondere konische, Oberfläche des Kopfs
übergeht; und einen dritten Verfahrensschritt des losen An
bringens der Hülse auf dem Stabteil von vermindertem Durch
messer, wobei die Hülse vorzugsweise durch Stanzen und Bie
gen einer Metallplatte zu einer zylindrischen Form von einem
äußeren Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem äußeren
Durchmesser der Schraube bzw. des Außengewindes, insbeson
dere der Schraubenspindel, ist. Außerdem wird mit der Er
findung eine Vorrichtung zum Herstellen einer solchen Anker
schraube bzw. zum Herstellen des Ankerkörpers derselben zur
Verfügung gestellt, die folgendes umfaßt: einen Kopfstaucher,
der den Kopf formt, welcher eine abgeschrägte, insbesondere
konische Oberfläche hat; und ein Paar von Roll- bzw. Walz
würfel- bzw. -quaderanordnungen, von denen jede eine Gewinde
roll- bzw. -walzmatritze zum Formen bzw. Ausbilden der
Schraube bzw. des Außengewindes, insbesondere der Schrauben
spindel, und eine Halsroll- bzw. -walzmatritze, die damit
mittels eines Abstandsteils kombiniert und dazu geeignet
ist, den Stabteil von vermindertem Durchmesser zu formen
bzw. auszubilden, umfaßt.
Wie man aus der obigen Beschreibung ersieht, werden die vor
läufigen radialen Anschwellungen 17 und 18 dazu verwendet,
einerseits den Anschlag 16 und andererseits zusammen mit dem
vorläufigen Kopf 13 den Expansionskörper 20 zu formen. Da der
ursprüngliche Stahlstab 12A einen Durchmesser hat, der fast
gleich dem Kerndurchmesser des Außengewindes 14 oder gleich
dem bzw. einem mittleren Durchmesser des Außengewindes 14
ist, kommt es zu keinerlei Materialabfallen, wenn der Anker
körper hergestellt wird.
Claims (3)
1. Verfahren zum Herstellen einer Ankerschraube, da
durch gekennzeichnet, daß das Verfahren
folgendes umfaßt: einen ersten Verfahrensschritt des vor
läufigen Anköpfens, insbesondere Anstauchens, eines Stahl
stabs (12A), so daß an einem Endteil desselben ein vor
läufiger Kopf (13) ausgebildet wird, der eine abgeschrägte,
insbesondere konische, Oberfläche (13a) hat, die sich unter
Verminderung ihres Durchmessers allmählich von dem vorläufi
gen Kopf (13) nach einem inneren Teil des Stahlstabs (12A) zu
verjüngt, insbesondere konisch verjüngt, welcher Stahlstab fast den
gleichen Durchmesser hat, wie es der Kerndurchmesser eines
Außengewindes (14), insbesondere einer Schraubenspindel, ist,
das bzw. die nachfolgend auszubilden ist; einen zweiten Ver
fahrensschritt des Ausbildens des Außengewindes (14), ins
besondere der Schraubenspindel, an dem anderen Endteil des
Stahlstabs (12A) durch Gewinderollen bzw. -walzen des Stahl
stabs (12A), worin ein zwischenliegender oder mittlerer
Teil benachbart dem vorläufigen Kopf (13a) gleichzeitig so
gerollt bzw. gewalzt wird, daß ein Stabteil (15) von vermin
dertem Durchmesser ausgebildet wird, der dazu geeignet ist,
mittels einer expandierbaren Hülse (41) bedeckt zu werden,
wobei hierdurch eine Oberflächenschicht des Stabteils (15)
von vermindertem Durchmesser allmählich in der Axialrichtung
des Stahlstabs (12A) nach einwärts verlagert wird, so daß
eine innere Übergangsanschwellung (18) entsteht, und nach
auswärts, so daß eine äußere Übergangsanschwellung (17) ent
steht, wobei die innere Übergangsanschwellung (18) einen An
schlag (16) für die expandierbare Hülse (41) bildet, während
die äußere Übergangsanschwellung (17) einen abgeschrägten,
insbesondere konischen, Teil (37) bildet, der in die abge
schrägte, insbesondere konische, Oberfläche (13a) des vor
läufigen Kopfs (13) übergeht, so daß dadurch ein Expansions
körper (20) von Kegelstumpfform ausgebildet wird; und einen
dritten Verfahrensschritt des losen Anbringens der expandier
baren Hülse (41) auf dem Stabteil (15) von vermindertem
Durchmesser, wobei die expandierbare Hülse (41) mittels
Stanzen und Biegen einer, vorzugsweisen dünnen, Metallplatte
(42) zu einer zylindrischen Form von einem äußeren Durchmes
ser, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des
Außengewindes (14), insbesondere der Schraubenspindel, ist,
hergestellt wird.
2. Verfahren zum Herstellen einer Ankerschraube nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
expandierbare Hülse (41) folgendes umfaßt: eine Mehrzahl
von tiefen Aussparungen, Nuten, Schlitzen o. dgl., die sich
von einem Ende, das dem Expansionskörper (20) zugewandt
ist, nach dem anderen Ende der Hülse (41) in der Axial
richtung derselben zu erstrecken; und eine Mehrzahl von
Federzungen (46), die sich an dem erwähnten anderen Ende,
das dem Anschlag (16) zugewandt ist, nach auswärts erstrecken
und durch teilweises Schlitzen des anderen Endes sowie durch
Biegen von Teilen, die zwischen benachbarten Schlitzen (44)
angeordnet sind, in Radialrichtung auswärts ausgebildet wer
den.
3. Vorrichtung zum Herstellen einer Ankerschraube, ins
besondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich
tung eine solche zum Herstellen eines Ankerkörpers der Anker
schraube ist und folgendes umfaßt: einen Kopfstaucher (21,
24, 25), der dazu geeignet ist, einen Endteil eines Stahl
stabs (12A) zu pressen bzw. anzustauchen, so daß dadurch
ein vorläufiger Kopf (13) ausgebildet bzw. geformt wird,
der eine abgeschrägte, insbesondere konische, Oberfläche
(13A) hat, welche sich unter Abnahme ihres Durchmessers
von dem vorläufigen Kopf (13) nach einem inneren Teil des
Stahlstabs (12A) zu allmählich, insbesondere konisch, ver
jüngt; und ein Paar Roll- bzw. Walzwürfel- bzw. -quaderan
ordnungen (30), von denen jede folgendes umfaßt: eine Hals
roll- bzw. -walzmatritze (33), die auf einer Gewinderoll
bzw. -walzmatritze (31) überlagert und fest befestigt ist,
wobei eine Abstandseinrichtung, insbesondere ein Abstands
teil (32), dazwischen eingefügt ist, wobei die Gewinderoll
bzw. -walzmatritze (31) dazu geeignet ist, ein Außengewinde
(14), insbesondere eine Schraubenspindel, auf dem anderen
Endteil des Stahlstabs (12A) auszubilden, während die Hals
roll- bzw. -walzmatritze (33) dazu geeignet ist, einen
Stabteil (15) von vermindertem Durchmesser auszubilden und
außerdem einen derartigen Aufbau hat, daß eine obere Nei
gung (35) und eine untere Neigung (36) die zwischen ihren inne
ren Rändern die eine von vertikalen Schmiedeoberflächen (34), die in
dem Paar von Anordnungen (30) gegenüberliegen, bilden, worin
die vertikale Schmiedeoberfläche (34) eine in der Richtung,
in welcher sich die Anordnung (30) bewegt, vorderste schar
fe Rippe (34a) bzw. einen vordersten scharfen Steg (34a)
bildet, während die rückwärtige Breite der Schmiedeoberflä
che (34) allmählich zunimmt, wobei die Breiten der oberen
und unteren Neigung (35, 36) gleichzeitig allmählich ab
nehmen, und worin ein rückwärtiger Teil der oberen Nei
gung (35) allmählich in eine weitere Neigung (37) übergeht,
die unter dem gleichen Winkel wie die abgeschrägte, insbe
sondere konische Oberfläche (13a) des vorläufigen Kopfs (13)
geneigt ist, während ein rückwärtiger Teil der unteren Nei
gung (36) allmählich in eine abgestufte Ausnehmung (38) über
geht, die dazu geeignet ist, einen Anschlag (16) an einem
Ende des Stabteils (15) von vermindertem Durchmesser auszu
bilden.
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