EP0020916B1 - Befestigungsvorrichtung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a fastening device with an anchor rail, in which a fastening element is locked, which receives a rod as a connecting element, the fastening element having a first component with which it can be locked in the rail and a second component in the form of a threaded connection, with which the rod on the fastener and the fastener can be locked in the rail.
- Such a fastening device is known from FR-A-1 462459.
- the fastening device shown there is designed in particular for fastening an antenna bracket to the antenna mast.
- the fastening element holds the rod only by means of frictional engagement, so that only limited force loads are possible without twisting or shifting.
- the first component is fixed to the rail and engages behind the rear.
- the invention has for its object to use such a fastening device for the connection of two structures of a building, for example for the connection of a supporting wall with a facade panel.
- a fastening device for the connection of two structures of a building, for example for the connection of a supporting wall with a facade panel.
- the invention proposes that for connecting two structures, the rail is designed as an anchor rail embedded in a structure, the edge shoulders of which are slidably engaged behind by the first component, and that the rod is designed as a threaded rod.
- a fastening device for components is also known from DE-A-2 547 263, here too a threaded rod is used to produce a non-positive connection.
- This threaded rod is also anchored in an anchor rail, but this requires relatively complex fastening elements, namely a plate with a vertically welded tab with a hole or an elongated hole for the threaded rod to pass through, which can be locked on both sides of this tab with a nut and lock nut.
- the invention provides a fastening device that ensures reliable absorption of the forces that occur with minimal manufacturing effort and simple assembly.
- the fastening device according to the invention has an additional advantage over the fastening device according to DE-A-2 547 263: in all embodiments of this document, a distance must remain between the threaded rod and the anchor rail, which in this construction cannot be pressed below a certain limit, if the stability of the construction is to be preserved. However, this distance acts as a lever arm, so that tensile or compressive stresses occurring under load are correspondingly transmitted to the fastening components or the threaded rod.
- the threaded rod lies directly on the anchor rail, and in the second exemplary embodiment (H element) it is also possible to reduce this lever arm, since the pressure plate 43 sits directly on the anchor rail.
- Fig. 1 shows a first embodiment of the fastening device according to the invention, in which it is used within a wind anchor.
- the fastening device according to the invention is accommodated in a first structure 10 and connects this first structure 10 to a second structure.
- an anchor rail 12 is embedded, in which the fastening element can be moved and locked.
- the fastener consists of a threaded clamp 31, which is locked only with a nut 60.
- a tab 32 and a hammer head 33 are pulled from below onto the anchor rail and the threaded clamp 31 is brought into engagement with the threaded teeth 23 of the threaded rod 14.
- both the fastening device on the anchor rail 12 and the threaded rod 14 are then fixed to the fastening device (FIGS. 1-5).
- the fastening element is an H-shaped element 40 with a hammer head 41 and two upper legs 42.
- the hammer head 41 engages behind the anchor rail 12 and thereby causes the fastening device to be locked in the anchor rail 12.
- the two upper legs 42 work together with two pressure plates 43 and 44, which in turn sit on the threaded rod 14 and can be pressed by the associated nuts 46, 47 towards the center of the anchor rail 12.
- the upper edges 45 of the pressure plates 43, 44 and the lower edges of the upper legs 42 are correspondingly bevelled so that a movement of a pressure plate 43, 44 to the center of the anchor rail 12 in a perpendicular movement of the H-shaped element 40 is implemented.
- the hammer head 41 is pressed against the upper inside of the anchor rail 12 and the fastening device is locked.
- This exemplary embodiment allows simple assembly in that the threaded rod 14 with the two pressure plates 43, 44 and the associated nuts 46, 47 can be inserted into the space between the two upper legs 42, whereupon the two nuts are screwed in the direction of the anchor rail center, until the hammer head 41 has locked the fastening device.
- FIGS. 10 and 10 show a third embodiment which uses a clamp like the first embodiment.
- a clamp 31 is provided as a fastening element, which has a slot in the center through which a polygonal nut 50 can pass, which in turn is screwed onto the threaded rod 14.
- the clamp 31 is tightened on the anchor rail 12 by means of a nut 30 and a hammer head screw 34.
- the two clamp wings of the clamp 31, which extend on both sides of the polygonal nut 50, are connected to one another on the side opposite the nut 30 and continue via beveled outer flanks 54 into a hammer head which engages behind the anchor rail 12.
- a front end face 52 of the slot is created, through which the polygonal nut 50 passes.
- the wrap angle of the clamp 31 around the threaded rod 14 on the one hand and the length of the slot are now chosen so that the front end 52 has a distance C from the center of the threaded rod 14 which is less than the distance A of the corners of the polygonal nut 50 from the center of the threaded rod 14.
- the front end face 52 is in a position relative to the polygonal nut 50 such that it is only limited on the threaded teeth 23 the threaded rod 14 can be rotated since the corners of the polygonal nut cannot pass through this front end face 52.
- the front end face 52 of the slot accordingly forms a stop against rotary movements of the polygonal nut 50.
- a concentric attachment of the clamp 31 is understood to mean that a uniform space 51 remains between the thread teeth 23 of the threaded rod 14 and the inside of the clamp 31. This space allows the threaded rod 14 a certain mobility in the clamp 31, which z. B. lateral displacements can be compensated by temperature influences without bending.
- the hammer head 32 is angled relative to the area around the front end face 52 by an angle x of approximately 30-45 °.
- the rear end face of the slot 53 of the clamp 31 must be dimensioned such that when the clamp is overlaid (dashed arrow in FIG. 10), this rear end face 53 can easily pass the corners of the polygonal nut 50.
- the peculiarity of this embodiment is thus that after the clamp 31 has been folded over the threaded rod 14, the front end face 52 forms a stop which prevents inadvertent rotation while adjusting the polygonal nut 50 on the threaded rod 14, but without a slight adjustment of the polygonal nut 50 when over prevent folding.
- the bevelled outer flanks 54 of the clamp 31 in the area of the hammer head 32 are only of a technical production nature and do not influence the mode of operation of the fastening device.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung mit einer Ankerschiene, in der ein Befestigungselement arretiert ist, das eine Stange als Verbindungselement aufnimmt, wobei das Befestigungselement ein erstes Bauteil aufweist, mit dem es in der Schiene arretierbar ist und ein zweites Bauteil in Form einer Gewindeverbindung, mit dem die Stange am Befestigungselement und das Befestigungselement in der Schiene arretierbar ist.
- Eine derartige Befestigungsvorrichtung ist aus der FR-A-1 462459 bekannt. Die dort gezeigte Befestigungsvorrichtung ist insbesondere für die Befestigung eines Antennenauslegers am Antennenmast konzipiert. Das Befestigungselement hält dabei die Stange lediglich mittels Reibschluß, so daß nur begrenzte Kraftbeanspruchungen ohne Verdrehung oder Verschiebung möglich sind. Außerdem ist das erste Bauteil ortsfest mit der Schiene verbunden und hintergreift deren Rückseite.
- Demgegenüber stellt sich die Erfindung zur Aufgabe, eine derartige Befestigungsvorrichtung auch für die Verbindung von zwei Baukörpern eines Bauwerks einzusetzen, beispielsweise für die Verbindung einer Tragwand mit einer Fassadenplatte. Hierbei treten jedoch wesentlich größere Kräfte auf, die durch die Befestigungsvorrichtung aufgenommen werden müssen, außerdem muß eine Justierung zur Festlegung der endgültigen relativen Position der beiden Bauteile zueinander während der Montage möglich sein, beides ist bei der Befestigungsvorrichtung der FR-A-1 462 459 nicht möglich.
- Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß zur Verbindung von zwei Baukörpern die Schiene als im einen Baukörper eingelassene Ankerschiene ausgebildet ist, deren Randschultern vom ersten Bauteil verschiebbar hintergriffen sind, und daß die Stange als Gewindestange ausgebildet ist.
- Eine Befestigungsvorrichtung für Bauteile ist auch aus der DE-A-2 547 263 bekannt, auch hierbei wird eine Gewindestange zur Erzeugung einer kraftschlüssigen Verbindung verwendet. Diese Gewindestange ist ebenfalls in einer Ankerschiene verankert, hierzu sind jedoch relativ aufwendige Befestigungselemente erforderlich, nämlich eine Platte mit einer senkrecht aufgeschweißten Lasche mit einem Loch oder einem Langloch zum Durchgriff der Gewindestange, die beidseitig dieser Lasche mit Mutter und Gegenmutter arretierbar ist. Abgesehen vom Arbeitsgang des Aufschweißens der Lasche bei der Herstellung des Befestigungselementes ist es folglich erforderlich, bei der Montage mehrere Schraubverbindungen anzuziehen, um einerseits das Befestigungselement in der Ankerschiene und andererseits die Gewindestange am Befestigungselement formschlüssig anzubringen. Demgegenüber schafft die Erfindung eine Befestigungsvorrichtung, die mit einem minimalen Herstellungsaufwand bei einfachster Montage eine zuverlässige Aufnahme der auftretenden Kräfte sicherstellt.
- Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung besitzt noch einen zusätzlichen Vorteil gegenüber der Befestigungsvorrichtung gemäß der DE-A-2 547 263: bei sämtlichen Ausführungsbeispielen dieser Druckschrift muß zwischen der Gewindestange und der Ankerschiene ein Abstand verbleiben, der bei dieser Konstruktion nicht unter eine bestimmte Grenze gedrückt werden kann, wenn die Stabilität der Konstruktion gewahrt sein soll. Dieser Abstand wirkt jedoch als Hebelarm, so daß unter Last auftretende Zug- oder Druckbeanspruchungen entsprechend verstärkt auf die Befestigungsbauteile oder die Gewindestange übertragen werden.
- Bei der Erfindung (Gewindeschelle) liegt die Gewindestange unmittelbar auf der Ankerschiene auf, auch beim zweiten Ausführungsbeispiel (H-Element) ist es möglich, diesen Hebelarm zu reduzieren, da die Druckplatte 43 unmittelbar auf der Ankerschiene sitzt.
- Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- Es zeigt
- Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles der Befestigungsvorrichtung,
- Fig.2 einen Längsschnitt durch die Befestigungsvorrichtung der Fig. 1, gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5,
- Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A der Fig. 2,
- Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B der Fig. 2,
- Fig. 5 eine Aufsicht in Richtung des Pfeiles C der Fig. 2,
- Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles der Befestigungsvorrichtung,
- Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Befestigungsvorrichtung nach Fig. 6,
- Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie XII-XII von Fig. 7,
- Fig. eine perspektivische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Befestigungsvorrichtung,
- Fig. 10 einen Längsschnitt durch die Befestigungsvorrichtung der Fig. 9.
- Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung, in dem diese innerhalb eines Windankers Verwendung findet. Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung ist in einem ersten Baukörper 10 untergebracht und verbindet diesen ersten Baukörper 10 mit einem zweiten Baukörper. Im ersten Baukörper 10 ist eine Ankerschiene 12 eingelassen, in der das Befestigungselement verschiebbar und arretierbar ist. Das Befestigungselement besteht aus einer Gewindeschelle 31, die nur mit einer Mutter 60 arretiert wird. Beim Anziehen der Mutter 60 werden eine Lasche 32 und ein Hammerkopf 33 von unten an die Ankerschiene gezogen und die Gewindeschelle 31 mit den Gewindezähnen 23 der Gewindestange 14 in Eingriff gebracht. Dadurch wird dann sowohl die Befestigungsvorrichtung an der Ankerschiene 12 als auch die Gewindestange 14 an der Befestigungsvorrichtung fixiert (Fig. 1 -5).
- Die Fig. 6-8 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel. An die Stelle der Fixierung mittels Schraube und Mutter in der Ebene der Ankerschiene 12 tritt hier eine Fixierung mittels Muttern 46 und 47 auf der Gewindestange 14.
- Das Befestigungselement ist ein H-förmiges Element 40 mit einem Hammerkopf 41 und zwei oberen Schenkeln 42. Der Hammerkopf 41 hintergreift die Ankerschiene 12 und bewirkt dadurch die Arretierung der Befestigungsvorrichtung in der Ankerschiene 12.
- Die beiden oberen Schenkel 42 arbeiten mit zwei Druckplatten 43 und 44 zusammen, die ihrerseits auf der Gewindestange 14 sitzen und von den zugehörigen Muttern 46, 47 in Richtung zur Mitte der Ankerschiene 12 gedrückt werden können. Um mit dieser Schraubbewegung auch eine Fixierung der Befestigungsvorrichtung an der Ankerschiene 12 zu erreichen, sind die Oberkanten 45 der Druckplatten 43, 44 und die Unterkanten der oberen Schenkel 42 korrespondierend so abgeschrägt, daß eine Bewegung einer Druckplatte 43, 44 zur Mitte der Ankerschiene 12 in eine dazu senkrechte Bewegung des H-förmigen Elements 40 umgesetzt wird. Dadurch wird der Hammerkopf 41 an die obere Innenseite der Ankerschiene 12 gedrückt und die Befestigungsvorrichtung arretiert.
- Dieses Ausführungsbeispiel erlaubt eine einfache Montage dadurch, daß die Gewindestange 14 mit den beiden Druckplatten 43,44 und den zugehörigen Muttern 46, 47 in den Raum zwischen den beiden oberen Schenkeln 42 eingelegt werden kann, worauf die beiden Muttern in Richtung zur Ankerschienenmitte geschraubt werden, bis der Hammerkopf 41 die Befestigungsvorrichtung arretiert hat.
- Die Fig. und 10 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel, das sich wie das erste Ausführungsbeispiel einer Schelle bedient. Zur Befestigung der Gewindestange 14 an der Ankerschiene 12 ist als Befestigungselement eine Schelle 31 vorgesehen, die mittig einen Schlitz aufweist, durch den eine Vielkantmutter 50 durchgreifen kann, die ihrerseits auf der Gewindestange 14 aufgeschraubt ist. Mittels einer Mutter 30 und einer Hammerkopfschraube 34 wird die Schelle 31 auf der Ankerschiene 12 festgezogen.
- Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Schellenflügel der Schelle 31, die sich beidseitig der Vielkantmutter 50 erstrecken, auf der der Mutter 30 gegenüberliegenden Seite miteinander verbunden und setzen sich über abgeschrägte Außenflanken 54 in einen Hammerkopf fort, der die Ankerschiene 12 hintergreift.
- Es ist natürlich auch möglich, diese Verbindung oder nur den Hammerkopf 32 wegzulassen, da für die Fixierung der Gewindestang. die beiden seitlichen Teile der Schelle 31 durchaus ausreichen. Für den Fall, daß nur der Hammerkopf 32 entfällt, verbleibt in der Ankerschiene 12 eine kleine Lasche, die ausreicht, um die axiale Beanspruchung der Gewindestange 14 aufzufangen. Diese Ausgestaltung der Schelle 31 hat aber außer einer erhöhten Befestigungsstabilität der Gewindestange auch noch einen anderen Vorteil, der anhand der Fig. 10 erläutert werden soll:
- Infolge der Zusammenführung der beiden Schellenschenkel zum Hammerkopf 32 entsteht eine vordere Stirnseite 52 des Schlitzes, durch den die Vielkantmutter 50 hindurchtritt. Der Umschlingungswinkel der Schelle 31 um die Gewindestange 14 einerseits und die Länge des Schlitzes werden nun so gewählt, daß die vordere Stirnseite 52 einen Abstand C vom Mittelpunkt der Gewindestange 14 besitzt, der geringer ist, als der Abstand A der Ecken der Vielkantmutter 50 vom Mittelpunkt der Gewindestange 14. Wenn nun die Schelle 31 konzentrisch über die Gewindestange 14 gelegt wird und die Mutter 30 der Hammerkopfschraube 34 angezogen wird, so befindet sich die vordere Stirnseite 52 in einer Position relativ zur Vielkantmutter 50, daß diese nur noch begrenzt auf den Gewindezähnen 23 der Gewindestange 14 verdreht werden kann, da die Ecken der Vielkantmutter diese vordere Stirnseite 52 nicht passieren können. Die vordere Stirnseite 52 des Schlitzes bildet demnach einen Anschlag gegenüber Drehbewegungen der Vielkantmutter 50. Unter einer konzentrischen Anbringung der Schelle 31 wird dabei verstanden, daß zwischen den Gewindezähnen 23 der Gewindestange 14 und der Innenseite der Schelle 31 ein gleichmäßiger Zwischenraum 51 verbleibt. Dieser Zwischenraum ermöglicht der Gewindestange 14 eine gewisse Beweglichkeit in der Schelle 31, wodurch z. B. seitliche Verschiebungen durch Temperatureinflüsse biegungsfrei kompensiert werden können. Der Hammerkopf 32 ist gegenüber dem Bereich um die vordere Stirnseite 52 um einen Winkel x von ca. 30―45° abgewinkelt.
- Die hintere Stirnseite des Schlitzes 53 der Schelle 31 muß derart bemessen sein, daß beim Überlegen der Schelle (gestrichelter Pfeil in Fig. 10) diese hintere Stirnseite 53 die Ecken der Vielkantmutter 50 ohne weiteres passieren kann.
- Die Besonderheit dieser Ausgestaltung liegt also darin, daß nach dem Überklappen der Schelle 31 über die Gewindestange 14 die vordere Stirnseite 52 einen Anschlag bildet, der eine unbeabsichtigte Verdrehung unter Verstellung der Vielkantmutter 50 auf der Gewindestange 14 verhindert, ohne jedoch ein geringfügiges Einstellen der Vielkantmutter 50 beim Überklappvorgang zu unterbinden.
- Die abgeschrägten Außenflanken 54 der Schelle 31 im Bereich des Hammerkopfes 32 sind lediglich fertigungstechnischer Natur und beeinflussen nicht die Wirkungsweise der Befestigungsvorrichtung.
- Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel ist es natürlich auch denkbar, auf den Hammerkopf 32 und auf die Verbindung der beiden Schellenhälften zu verzichten. In diesem Falle kann dann die hintere Stirnseite 53 so placiert werden, daß sie die beschriebene Anschlagfunktion der vorderen Stirnseite 52 übernehmen kann. Die Funktion des Innengewindes der Schelle beim ersten Ausführungsbeispiel, die Fixierung der Gewindestange, wird hier durch eine Vielkantmutter übernommen, so daß eine geschlitzte Schelle entsteht, deren sich beidseitig der Vielkantmutter erstreckenden Teile nicht mehr mit der Gewindestange in Eingriff kommen.
- Wenn gemäß der beschriebenen Ausgestaltung zwischen der Gewindestange und der Schelle ein Zwischenraum freigelassen wird, hat dies den zusätzlichen Vorteil, daß die Schelle kein Innengewinde benötigt, was fertigungstechnisch immer vorteilhaft ist.
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1980
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