DE4225869A1 - Dübel - Google Patents
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Description
Die Erfindung richtet sich auf einen Dübel, insbesondere Hochleistungsan
ker, Keilanker oder Einschlaganker aus rostfreiem Stahl, wobei durch An
ziehen einer Schraube, einer Mutter oder durch Eintreiben eines Spreiz
körpers eine Aufspreizung des Dübelkörpers erfolgt und während des Auf
spreizvorganges zwei Flächen, insbesondere Keil- oder Konusflächen, sich
unter zunehmender Flächenpressung gegeneinander verschieben, und wobei
diese der Flächenpressung unterliegenden Flächen mit einer einer Blockie
rung entgegenwirkenden Beschichtung versehen sind.
Ein gattungsgemäßer Dübel ist z. B. aus der DE 31 10 485 A1 bekannt.
Insbesondere bei Versuchen mit Hochleistungsankern aus rostfreiem Stahl
wurde festgestellt, daß mit zunehmender Flächenpressung bei derartigen
Dübeln eine Blockierung eintreten kann, die das erforderliche gleichmäßi
ge Aufspreizen verhindert. Hieraus resultieren bei einer Belastung ober
halb der zulässigen Belastungswerte aber auch innerhalb der Sicherheits
zone für die Belastung ruckartige Verschiebungen und eine stufenweise
Veränderung der Belastungswerte. Hierdurch können die geforderten Aus
zugswerte nicht im wünschenswerten Umfang erreicht werden. Darüberhin
aus muß bei Ankern zur Zulassung im gerissenen Beton auch gewährleistet
sein, daß ein solcher Dübel beim Entstehen eines Risses noch nachspreizt,
wobei er hierzu nicht ursprünglich blockiert sein darf oder sich im Laufe
der Zeit eine Blockierung entwickeln darf.
Diesem an sich bekannten Problem hat man versucht dadurch beizukommen,
daß Beschichtungen mit Molybdändisulfit, Wachs oder Fett vorgesehen
wurden. Diese Beschichtungen sind allerdings nicht mehr zugelassen, weil
diese Beschichtungen nur eine sehr kurze Wirkungsdauer hatten, so daß
schon bei einer normalen Lagerzeit vor dem Einsatz der Dübel diese in
Kunststoff-Folien luftdicht eingeschweißt werden mußten.
Bei verzinkten Ankern aus Stahl läßt sich durch eine entsprechende Bear
beitung eine Blockierung auch ohne Beschichtung vermeiden. Demgegenüber
müssen bei Ankern aus rostfreiem Stahl zusätzliche Maßnahmen vorgesehen
werden, um eine Blockierung zu verhindern.
Es ist auch bereits beschrieben worden, die Konusfläche der Konusmutter
bei einem derartigen Dübel durch Rollieren zu verdichten und kalt zu
verfestigen, was allerdings herstellungstechnische Probleme mit sich
bringt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Dübel
der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß er bei kostengünstiger
Herstellbarkeit und Handhabbarkeit vor der Verarbeitung so ausgestaltet
ist, daß eine Blockierung zuverlässig verhindert wird und die Reibwerte
so sind, daß eine zu hohe Vorspannung bei der Montage verhindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens bei
einer der der Flächenpressung unterliegenden Flächen die Beschichtung
durch Verzinken oder Nitrieren gebildet ist.
Durch eine derartige Beschichtung kann erreicht werden, daß die Zug
belastung in Abhängigkeit von der Verschiebung einen sehr gleichmäßi
gen, d. h. nicht gestuften oder ruckartige Veränderungen aufweisenden
Kurvenverlauf zeigt. Es werden also Blockierungen verhindert und es ist
auch ein gegebenenfalls erforderlich werdendes Nachspreizen des Dübels
gewährleistet.
Das Verzinken kann in einem saurem oder in einem zyanhaltigen
Galvanisationsbad erfolgen. Die Passivierung der so aufgebrachten
galvanischen Zinkschicht sollte weiß oder blau sein, da eine
gelbchromatierte Verzinkungsschicht erfahrungsgemäß ungünstigere
Reibwerte ergibt. Günstigerweise ist die Zinkbeschichtung glänzend
ausgebildet.
Durch den engen Kontakt der gegeneinander verpreßten Flächen wird auch
unter ungünstigen Einsatzbedingungen eine Korrosion der Zinkbeschichtung
weitestgehend verhindert, wobei selbst dann, wenn es zur Korrosion kom
men sollte, die Korrosionsprodukte noch eine die Blockierung verhindernde
Trennschicht ausbilden.
Alternativ zu einem Verzinken kann die erfindungsgemäße Beschichtung
auch durch Nitrieren ausgebildet werden. Die Nitrierschicht ist noch
korrosionsbeständiger als Beschichtungen aus Zink und erhöhen die Mi
krohärte an der obersten rostfreien Schicht.
Unabhängig davon, ob die Beschichtung durch Verzinken oder durch Nit
rieren gebildet ist, kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, noch eine
zusätzliche Schicht aus Gleitlack, Wachs oder Fett aufzubringen, um das
Korrosions- und Gleitverhalten weiter zu verbessern. In der Regel wird
dies allerdings aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften der erfindungs
gemäßen Beschichtungen nicht erforderlich sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbei
spiels in Form eines Hochleistungsankers aus rostfreiem Stahl näher be
schrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine - teilweise geschnittene - Seitenansicht eines erfindungsgemäß
beschichteten Hochleistungsankers.
Fig. 2 das Diagramm von Zugbeanspruchung in Abhängigkeit von der Ver
schiebung bzw. Längung des Gewindebolzens bei einem herkömmli
chen Anker aus rostfreiem Stahl, und
Fig. 3 ein Fig. 2 entsprechendes Diagramm eines erfindungsgemäßen
Hochleistungsankers.
In Fig. 1 ist ein Hochleistungs-Spreizanker 1 dargestellt. Dieser umfaßt
einen Bolzen 2, der über seine ganze Länge mit einem Außengewinde 3
versehen ist. Der Bolzen 2 ist mit seinem in ein Bohrloch einer Wand ein
fahrbaren Ende 4 mit einer Abfassung 5 versehen.
Auf das Ende des Bolzens 2 mit der Abfassung 5 ist ein konisches Teil 6
mit einer Bohrung und einem Innengewinde so aufgeschraubt, daß die ko
nische Fläche 7 sich in Richtung des dem Bohrloch abgewandten Endes 8
des Bolzens 2 verjüngt.
Eine Spreizhülse 9 ist auf dem Bolzen 2 so angeordnet, daß das mit
durchgehenden Schlitzen 10 versehene Ende der Spreizhülse 9 auf der ko
nischen Fläche 7 des Teils 6 aufliegt und das mit einem Bund 11 verse
hene Ende der Spreizhülse 9 an der einen Stirnfläche eines ringförmigen
Teils 12, durch dessen zentrale Bohrung sich der Bolzen 2 erstreckt, zur
Anlage kommt. An der anderen Stirnfläche des ringförmigen Teils 12
schließt sich eine rohrförmige, auf den Bolzen 2 aufgeschobene Distanz
hülse 13 an, die eine oder mehrere Rändelungen 14 und einen abgesetzten
Bund 15 aufweist. In Richtung auf das freie Ende 8 anschließend ist eine
Beilegscheibe 16 und eine Mutter 17 auf das Ende 8 des Bolzens aufge
schraubt. Wird nun ausgehend von diesem Zustand der Spreizanker in ein
passendes Bohrloch eingesteckt und der Bolzen 2 gedreht, wird das koni
sche Teil 6 in die Spreizhülse 9 hineingezogen, wobei hierdurch eine
Schrägfläche 18 der Spreizhülse 9 auf die Konusfläche 7 des konischen
Teils 6 mit einer entsprechenden Verschiebung aufläuft, so daß die Seg
mente der Spreizhülse 9 nach außen gedrückt werden und sich im Bohrloch
verspreizen.
Erfindungsgemäß ist wenigstens eine der beiden hierbei einer Flächen
pressung unterliegenden Flächen 7 bzw. 18 mit einer Beschichtung durch
Verzinken oder Nitrieren versehen. Im Ausführungsbeispiel ist die Fläche
18 der Spreizhülse 9, die auch als Clip bezeichnet wird, mit einer durch
Verzinken gebildeten Beschichtung 19 versehen.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird erreicht, daß beim Ver
kürzen des Spreizankers 1, d. h. beim Verschieben der Fläche 18 gegen
die Fläche 7 und dem damit einhergehenden Ausspreizen der Spreizhülse 9
keine Blockierung eintritt und dementsprechend eine gleichmäßige Ver
schiebung ohne Auftreten von Stufen erreicht wird. Darüberhinaus wird
auch gewährleistet, daß im eingesetzten Zustand keine Blockierung auf
tritt, so daß auch ein Nachspreizen möglich ist.
Dieser Sachverhalt wird durch die in den Fig. 2 und 3 schematisch-ver
einfacht wiedergegebenen Versuchsdiagramme veranschaulicht:
Fig. 2 zeigt die Zugbelastung aufgrund des kontinuierlich fortschreitenden
Einschraubens in Abhängigkeit von der Verschiebung der Flächen 7 des
Konusteils 6 bzw. der Fläche 18 der Spreizhülse 9 gegeneinander.
Dabei sind zwei Versuche, gekennzeichnet mit A bzw. B dargestellt. Als
horizontale Linien sind als B1 die zulässige Belastung gemäß amtlicher
Zulassung und als B2 die notwendige Belastungssicherheitsgrenze einge
zeichnet.
Die Versuche A und B wurden mit einem Hochleistungs-Spreizanker aus
Edelstahl (HL-Anker M16 V4A) durchgeführt.
An den Kurvenverläufen, insbesondere an den Stufen in den Kurvenver
läufen, ist erkennbar, daß es immer wieder zu Blockierungen kommt, die
dann ruckartig überwunden werden.
Demgegenüber ist in Fig. 3 ein vergleichbares Belastungsdiagramm an ei
nem Hochleistungs-Spreizanker desselben Typs dargestellt, wobei wenig
stens eine Fläche, hier die Fläche 18, mit einer Beschichtung 19 versehen
ist, wobei die Beschichtung durch eine galvanisch aufgebrachte, 5 µ
dicke Zinkschicht gebildet ist.
Es ist deutlich erkennbar, daß ein gleichmäßig, stetiger Belastungsver
lauf bis über die Sicherheitsgrenze, bis zu einem Wert von ca. 120 KN
erzielbar ist.
Die Wirksamkeit einer erfindungsgemäßen Beschichtung ist also augen
fällig.
Claims (5)
1. Dübel, insbesondere Hochleistungsanker, Keilanker oder Einschlagan
kern, aus rostfreiem Stahl, wobei durch Anziehen einer Schraube, einer
Mutter oder durch Eintreiben eines Spreizkörpers eine Aufspreizung des
Dübelkörpers erfolgt und während des Aufspreizvorganges zwei Flächen,
insbesondere Keil- oder Konusflächen, sich unter zunehmender Flächen
pressung gegeneinander verschieben, und wobei diese der Flächenpressung
unterliegenden Flächen mit einer einer Blockierung entgegenwirkenden Be
schichtung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens bei ei
ner der der Flächenpressung unterliegenden Flächen (7,18) die Beschich
tung durch Verzinken oder Nitrieren gebildet ist.
2. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung
19 durch galvanisches Verzinken aufgebracht ist.
3. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinkschicht
glänzend ausgebildet ist.
4. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nitritschicht
durch Gas- oder Badnitrieren erzeugt ist.
5. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche
Schicht aus Gleitlack, Wachs oder Fett aufgebracht ist.
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