DE4411791A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Ankerschiene-Ankermutter-Bolzenanker-Einheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Bolzenankern versehenen Ankerschienen, die an bzw. in Betonbauteilen befestigbar sind. Zugleich be­ trifft die Erfindung eine zur Durchführung des Verfah­ rens geeignete Ankermutter zum Befestigen auf einer An­ kerschiene mittels elektrischer Widerstandsschweißung und zur Aufnahme eines Bolzenankers.

Bekannterweise werden im Baugewerbe Ankerplatten, An­ kerschienen oder dergl. mit angeschweißten Bolzenankern versehen, um sie an oder in einer Betonplatte zu befe­ stigen. Die bekannten im Handel befindlichen Bolzenan­ ker bestehen aus einem Profilabschnitt oder aus einem Stab aus Stahl mit einem an seinem einen Ende angeform­ ten Fuß und einem an seinem anderen Ende angeformten Ankerkopf.

Der Fuß des Bolzenankers ist entweder mit einer um sei­ nen Außenrand gelegten Schweißnaht oder unter Anwendung des Punktschweißverfahrens mit einer beispielsweise im Querschnitt C-förmigen Ankerschiene verschweißt, die zu Führungszwecken von Bauteilen oder zur Aufnahme von Transporthaken dient.

Das Anbringen einer Schweißnaht um den Außenrand des Fußes führt in gleichem Maße wie das Durchführen einer Punktschweißung infolge der zu großen bzw. zu kleinen Wärmemenge bei den gewählten Schweißverfahren zu unge­ nügenden Verbindungen zwischen dem Fuß des Bolzenankers und der Ankerschiene.

Vor allem ist eine homogene den Belastungen gewachsene Verschweißung infolge der großen Auflagefläche des Fu­ ßes und der geringen Dicke der Ankerschiene nicht ge­ währleistet.

Das bedeutet, daß die Verbindung zwischen dem Bolzenan­ ker und einer Ankerschiene mangelhaft ist und die er­ forderliche Haltefestigkeit nicht erreicht wird. Dies kann im Baubetrieb zu nicht zuverlässig gehaltenen oder befestigten Betonplatten und damit zu Unfällen und Zer­ störungen des Baukörpers führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bolzen­ anker-Ankerschienen-Einheit so zu gestalten, daß eine zuverlässige Verbindung der Bauteile mit hoher Festig­ keit gewährleistet ist.

Hinzu kommt, daß die in Betonbauteilen eingesetzten mit Ankerbolzen versehenen Ankerschienen eine korrosionsbe­ ständige Oberfläche aufweisen sollen, so daß ein Rost­ angriff auf Ankerbolzen und Ankerschiene vermindert oder sogar vermieden und damit eine sichere Tragfähig­ keit und Tragfestigkeit der Ankerbolzen-Ankerschienen- Einheit gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren und eine Ankermutter gelöst, deren Verfahrenschritte bzw. Merkmale dadurch gekennzeichnet sind, daß

• - eine ein Innengewinde aufweisende Ankermutter mit­ tels elektrischer Widerstandsschweißung an der An­ kerschiene befestigt wird,
• - die freie Öffnung des Gewindes der Ankermutter mit­ tels einer Abdeckplatte verschlossen wird,
• - die Ankerschiene mit der aufgeschweißten Ankermut­ ter galvanisch oberflächenbehandelt wird,
• - nach der Oberflächebehandlung die Abdeckplatte aus ihrer Abdecklage entfernt wird und
• - der Bolzenanker in die Ankermutter einen schlupf­ freien Sitz aufweisend eingeschraubt wird.

Erfindungswesentlich ist ferner, daß die der Anker­ schiene zugekehrte Fläche der Ankermutter einen ring­ förmig umlaufenden Wulst aufweist, dessen äußerer Durchmesser gleich dem Außendurchmesser der Ankermutter ist.

Durch ein derartiges Verfahren und mittels einer derart ausgebildeten Ankermutter ist zum einen eine zuverläs­ sige Befestigung der Ankermutter auf der Ankerschiene möglich, weil entsprechend der Werkstoffdicke der An­ kerschiene die Schweißtemperatur für eine optimale Schweißung hoher Festigkeit steuerbar ist und zum ande­ ren durch die galvanische Oberflächenbehandlung eine hohe Korrosionswiderstandsfähigkeit von Ankermutter und Ankerschiene erreicht werden. Dabei bleibt das Gewinde der Ankermutter infolge der vorübergehenden Anbringung einer Abdeckplatte in seinem ursprünglichen Fertigungs­ zustand erhalten und wird durch die aufgetragene Schutzschicht, wie beispielsweise Zink, in seinen Ab­ messungen nicht verändert, so daß der Bolzenanker fer­ tigungsgerecht eingeschraubt werden kann.

Der im Bereich des Außenrandes der Ankermutter vorgese­ hene Ringwulst wird sich beim Schweißvorgang bis in den Bereich der Mantelfläche der Ankermutter ausdehnen und infolge seiner ringförmigen Geschlossenheit ein Ein­ dringen der galvanischen Substanzen verhindern, was an­ dererseits die Abdeckplatte gleichfalls bewirkt.

Damit wird das Auftreten jeglicher galvanischer Elemen­ te durch das Verbleiben von Säureresten im Innern der Mutter und vor allem an den Korngrenzen des Werkstoffs von Ankermutter und Ankerschiene zuverlässig vermieden. Dies verhindert die Verminderung der Tragfestigkeit und Tragfähigkeit der Ankerschiene-Ankermutter-Einheit durch Lochfraß und Spannungsrißkorrosion.

In einfachster und vorteilhaftester Weise werden die Ankerschiene mit der angeschweißten Ankermutter ver­ zinkt. Da die Ankerbolzen bei diesem Vorgang noch nicht in die Ankermuttern eingeschraubt sind, ergeben sich nichtsperrige bequem zu handhabende Bauteile, die eine günstige Ausnutzung des Galvanikbads erlauben und somit infolge eines größeren Durchsatzvolumens eine preisgün­ stige Galvanisierung der Ankerschiene-Ankermutter-Ein­ heiten gewährleisten.

Im einzelnen ist die Erfindung so getroffen, daß die Abdeckplatte in eine an der Ankermutter ausgebildete Vertiefung unter Reibkraft eingeklemmt und nach der galvanischen Oberflächenbehandlung von Ankerschiene und Ankermutter in einen in der Ankermutter ausgebildeten Vorratsraum hineingestoßen wird.

Denkbar ist auch, daß die Abdeckplatte kalottenförmig vorgeformt und in einer an der Ankermutter ausgebilde­ ten Vertiefung unter Vorspannung gehalten und nach der galvanischen Oberflächenbehandlung von Ankerschiene und Ankermutter in einen in der Ankermutter ausgebildeten Vorratsraum hineingestoßen wird.

Auch ist es vorstellbar, daß die Abdeckplatte als kro­ nenkorkenartig ausgebildete Kappe außen auf die Anker­ mutter aufgeklemmt und nach der galvanischen Oberflä­ chenbehandlung von Ankerschiene und Ankermutter nach außen entfernt wird.

Die Ankermutter ist ferner derart gestaltet, daß an ih­ rem bolzenankerseitigen Ende eine gewindekonzentrisch angeordnete Vertiefung zur Aufnahme einer Abdeckplatte und am ankerschienenseitigen Ende der Ankermutter ein Vorratsraum zur Aufnahme der durchgestoßenen Abdeck­ platte ausgebildet sind.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der neuen An­ kermutter kann zwischen der Ankerschiene und der Anker­ mutter eine Schweißverbindung erzeugt werden, mit der die auf die Ankerschiene -Ankermuter-Einheit einwirken­ den dynamischen Belastungen wesentlich besser aufgenom­ men werden als bei bekannten Einheiten dieser Art.

Die weiteren Merkmale und Weiterbildungen sind der Be­ schreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen der Erfindung sowie den weiteren Unter­ ansprüchen zu entnehmen.

Die Zeichnung zeigt in der

Fig. 1 eine in eine Betonwand eingebettete erfin­ dungsgemäße Ankerschiene-Ankermutter-Einheit in einer Darstellung im Schnitt,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ankermutter gemäß Fig. 1 im Schnitt,

Fig. 3 eine Ankermutter gemäß Fig. 1 auf eine Anker­ schiene aufgeschweißt im Schnitt,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer in die Ankermutter gemäß Fig. 1 eingelegte Abdeckplat­ te im Schnitt,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer an der Ankermutter gemäß Fig. 1 vorgesehenen Abdeck­ platte im Schnitt,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anker­ mutter in einer Ansicht und

Fig. 7 zwei Verfahrensschritte zur Herstellung einer Ankerschiene-Ankermutter-Einheit gemäß Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt die Befestigung einer Deckplatte 11 an Ortbeton 12. Dabei ist ein Bolzenanker 13 in eine An­ kermutter 14 eingeschraubt, die mittels einer Schweiß­ bindung mit einer Ankerschiene 15 fest verbunden ist. Die Ankerschiene dient zur Aufnahme und zu Führung von Bauteilen, Transporthaken oder dergl. und ist bei der Herstellung der Deckenplatte 11 gemeinsam mit der An­ kermutter 14 und dem eingeschraubten Bolzenanker 13 in dieselbe eingebettet worden.

Bei Bauteilen dieser Art treten vor allem Schwierigkei­ ten auf bei der Herstellung einer den dynamischen Bela­ stungen gewachsenen Schweißverbindung zwischen der dünnwandigen Ankerschiene 15 und der angeschweißten An­ kermutter 14 sowie der Erzeugung einer die Korrosion der Bauteile durch Lochfraß und Spannungsrißkorrosion verhindernden Oberflächenvergütung, wie sie beispiels­ weise durch Verzinken möglich ist.

Die Erfindung löst dieses Probleme in einfacher Weise dadurch, daß durch die Ausbildung der Ankermutter 14 mit einer der Ankerschiene 15 zugekehrten ringförmig umlaufenden Wulst 16 diese beiden Bauteile durch eine elektrische Widerstandsschweißung derart miteinander verbunden sind, daß zum einen eine zuverlässige Tragfe­ stigkeit erreicht wird und zum anderen die Schweißver­ bindung eine dichte Schweißfuge garantiert, die ein Eindringen von galvanischen Flüssigkeiten beim Verzin­ ken der Ankerschiene-Ankermutter-Einheit verhindert, so daß Lochfraß und Spannungsrißkorrosion vermieden wer­ den.

Zugleich ist in am bolzenankerseitigen Ende der Anker­ mutter eine Vertiefung 17 eingearbeitet, die beim Ver­ zinkungsprozeß mittels einer Abdeckplatte 18 abgedeckt ist, um das Verzinken des Gewindes 20 zu verhindern. Dabei weist die Vertiefung 17 einen Innenrand 19 auf. Am ankerschienenseitigen Ende ist die Ankermutter 14 mit einer ringförmig umlaufenden Wulst 16 versehen, die in unmittelbarer Nachbarschaft zur Mantelfläche 21 der Ankermutter 14 verläuft. Das ankerschienenseitige Ende des Gewindes 20 mündet in einen ausreichend geräumigen Vorratsraum 22, in den nach dem Verzinkungsprozeß die Abdeckplatte 18 hineingestoßen wird.

In der Fig. 3 ist eine Abdeckplatte 18 dargestellt, die als eine kalottenförmig vorgeformte Scheibe ausgebildet ist und mittels eines Werkzeugs unter Vorspannung in die Vertiefung 17 eingesetzt und in derselben während des Verzinkungsprozesses gehalten ist. Eine Entlüftung­ söffnung 23 sorgt für den Abzug von sich während des Verzinkungsprozesses entwickelnder Gase.

In der Fig. 4 ist die Abdeckplatte 18′ als flache ebene Scheibe 18′ ausgebildet, deren Außendurchmesser derart bemessen ist, daß sie sich mit einem Haft- bzw. Preß­ sitz am Innenrand 19 der Vertiefung 17 abstützt. Eine Entlüftungsöffnung 23′ sorgt für den Abzug von sich während des Verzinkungsprozesses entwickelnder Gase.

In der Fig. 5 ist die Abdeckplatte 18′′ als kronenkor­ kenartige Kappe ausgebildet, die die Ankermutter 14 au­ ßen übergreift und mittels eines Randes 24 in eine in der Mantelfläche 21 der Ankermutter 14 ausgebildete Sicke 25 rastend gehalten ist. Eine Entlüftungsöffnung 23′′ sorgt während des Verzinkungsprozesses für den Ab­ zug von Gasen. Nach dem Verzinken der Ankerschiene-An­ kermutter-Einheit wird die Kappe mittels eines geeigne­ ten Werkzeugs entfernt.

In der Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform einer An­ kermutter 14′ gezeigt, die zusätzlich zur ersten Wulst 16 eine weitere Wulst 26 kleineren Durchmessers konzen­ trisch zur ersten angeordnet aufweist. Damit ist bei Bedarf eine erhöhte Tragfestigkeit zwischen der Anker­ mutter und der dünnwandigen Ankerschiene erzielbar.

In der Fig. 7 ist veranschaulicht wie nach dem Verzin­ kungsprozeß der Ankerschiene-Ankermutter-Einheit 14/15 mittels eines in einem Werkzeug 27 gehaltenen Dorns 28 die Abdeckplatte 18 aus der Vertiefung 17 durch das Ge­ winde 20 in den Vorratsraum 22 gestoßen wird. Anschlie­ ßend wird der in einem weiteren Werkzeug 29 erfaßte Bolzenanker 13 in das zinkfreie und einen Unterschnitt aufweisende Gewinde 20 mit einem schlupffreien Sitz eingedreht. Der stramme, schlupffreie Sitz des Bolzen­ ankers 13 ist wesentlich, um ein Längsspiel zwischen den Bolzenanker 13 und der Ankermutter 14 zu vermeiden und somit die Tragfähigkeitskennwerte der Ankerschiene- Ankermutter-Bolzenanker-Einheit zuverlässig stabil zu halten.

Hinzu kommt, daß der stramme Sitz des Bolzenankers 13 in der Ankermutter 14 eine Rüttelsicherheit während des Transports gewährleistet und die Ausdrehsicherheit ge­ gen ungewolltes Herausdrehen des Bolzenankers erhöht.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von mit Ankerbolzen ver­ sehenen Ankerschienen, die an bzw. in Betonbautei­ len befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine ein Innengewinde (20) aufweisende Ankermut­ ter (14) mittels elektrischer Widerstandsschwei­ ßung an der Ankerschiene (15) befestigt wird,
• - die freie Öffnung des Gewindes (20) der Ankermut­ ter (14) mittels einer Abdeckplatte (18) ver­ schlossen wird,
• - die Ankerschiene (15) mit der aufgeschweißten An­ kermutter (14) galvanisch oberflächenbehandelt wird,
• - nach der Oberflächenbehandlung die Abdeckplatte (18) aus ihrer Abdecklage entfernt wird und
• - der Bolzenanker (13) in die Ankermutter (14) ei­ nen schlupffreien Sitz aufweisend eingeschraubt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerschiene (15) und die aufgeschweißte Ankermutter (14) galvanisch verzinkt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (18′) in einer an der Anker­ mutter (14) ausgebildeten Vertiefung (19) unter Reibkraft eingeklemmt wird und nach der galvani­ schen Oberflächenbehandlung von Ankerschiene (15) und Ankermutter (14) in einen in der Ankermutter (14) ausgebildeten Vorratsraum (22) hineingestoßen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (18) kalottenförmig vorgeformt und in einer an der Ankermutter (14) ausgebildeten Vertiefung (19) unter Vorspannung gehalten und nach der galvanischen Oberflächenbehandlung von Anker­ schiene (15) und Ankermutter (14) in einen in der Ankermutter ausgebildeten Vorratsraum hineingesto­ ßen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (18′′) als kronenkorkenartig ausgebildete Kappe außen auf die Ankermutter (14) aufgeklemmt wird und nach der galvanischen Oberflä­ chenbehandlung von Ankerschiene (15) und Ankermut­ ter (14) von der Ankermutter nach außen entfernt wird.

6. Ankermutter zum Befestigen auf einer Ankerschiene mittels elektrischer Widerstandsschweißung und zur Aufnahme eines Bolzenankers, insbesondere nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre der An­ kerschiene (15) zugekehrte Fläche einen ringförmig umlaufenden Wulst (16) aufweist, dessen äußerer Durchmesser gleich dem Außendurchmesser der Anker­ mutter (14) ist.

7. Ankermutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß am bolzenankerseitigen Ende der Ankermut­ ter (14) eine gewindekonzentrisch angeordnete Ver­ tiefung (19) zur Aufnahme einer Abdeckplatte (18) und am ankerschienenseitigen Ende der Ankermutter (14) ein Vorratsraum (22) ausgebildet sind.

8. Ankermutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß am bolzenankerseitigen Ende der Ankermut­ ter (14) eine dieselbe außen übergreifende kronen­ korkenartig ausgebildete eine Entlüftungsöffnung (23′′) aufweisende Abdeckplatte (18′′) aufsetzbar und entfernbar ist.

9. Ankermutter nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (18′) eine flache, ebene Scheibe mit einer Entlüftungsöffnung (23′) ist, deren Außenumfang derart bemessen ist, daß sie mit dem Innenrand (19) der Vertiefung (17) einen Haft- bzw. Preßsitz bildet.

10. Ankermutter nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (18) eine ka­ lottenförmig vorgeformte Scheibe mit einer Entlüf­ tungsöffnung ist und unter elastischer Vorspannung in der Vertiefung gehalten ist und daß sie sich mit ihrem Außenrand an dem Innenrand (19) der Vertie­ fung (17) abstützt.

11. Ankermutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß zusätzlich zum ringförmig umlaufenden Wulst (16) ein weiterer Wulst (26) kleineren Durch­ messers konzentrisch zum ersten angeordnet ist.

12. Ankermutter nach einem der Ansprüche 6 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gewinde (20) der An­ kermutter (14) einen Unterschnitt aufweist.