EP1360379A1 - Erdanker - Google Patents

Erdanker

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EP1360379A1
EP1360379A1 EP01909558A EP01909558A EP1360379A1 EP 1360379 A1 EP1360379 A1 EP 1360379A1 EP 01909558 A EP01909558 A EP 01909558A EP 01909558 A EP01909558 A EP 01909558A EP 1360379 A1 EP1360379 A1 EP 1360379A1
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EP
European Patent Office
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shaft
screw
blades
ground anchor
ground
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EP01909558A
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Arthur Keck
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Individual
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/80—Ground anchors
    • E02D5/801—Ground anchors driven by screwing

Definitions

  • the invention relates to an earth anchor for screwing into the ground, with a shaft that has a support part that can be placed on the ground in the region of its upper end and a handling device, with a plurality of helical spiral blades made of flat material that wind around the shaft and that run along the shaft are offset with a mutual spacing and each consist of a screw turn with upper and lower blade ends, the turn length of the individual blades being dimensioned at somewhat more than 360 °, so that the blade ends overlap in the circumferential direction to form a cutting gap which is delimited at the top and bottom, with an outer diameter of the blades that decreases from the support part to the lower end of the shaft from blade to blade.
  • the shaft tip is designed in the manner of a wood screw shaft with a core which tapers conically towards the free lower shaft end and a continuous helical thread winding which winds around the core.
  • An earth anchor with this shaft tip has increased stability after being screwed into the ground. However, it is essential that it is easier to screw into the ground. This is because the wood screw shaped
  • Shaft tip pulls the shaft with the spaced-apart blades downwards and the spaced-apart blades are thus subjected to tension when screwed in or screwed down. They cut themselves into the ground, pulled down.
  • the pitch angle of the screw thread turn in the region of the core of the shaft tip is greater than the pitch angle of the blades arranged at a distance. With this increased pitch angle, the shaft tip places an increased downward load on the ground anchor when screwing it in.
  • the screw thread turn in the region of the shaft tip has a cross-sectional profile that tapers outwards in a wedge shape from the core.
  • This wedge-shaped cross-sectional profile turns the shaft tip into a kind of drill that digs into the ground.
  • the height of the screw turn, apart from the outlet area at the free end of the shaft tip is essentially constant.
  • the shaft tip is arranged exactly centered on the shaft. Accurate centering is important for easy and clean entry into the floor.
  • Ball cup in the swash head can be locked in a set waist position by means of a clamping screw. Careless or undesired adjustment of the intended position of the swash head can be avoided in this way.
  • the clamping screw is a grub screw.
  • the lowermost of the spaced-apart blades on the lower end edge has an offset that is reinforced compared to the other spaced-apart blades. This increased cranking of the lower end edge promotes easier screwing in.
  • the ground anchor loosens when screwing it into the ground. It was suspected that the ground anchor therefore had a less tight fit. But this is a mistake. The loosening increases the seating strength and thus the resilience.
  • the dimensions of the ground anchor are adapted to the respective conditions of use. It is suitable from the smallest dimension, for example for tent anchoring, to large dimensions for securing foundations in building construction.
  • the drawing shows an earth anchor with a shaft, at the upper end of which a support part and a handling device are provided. Individual screw winding blades are arranged at a distance along the shaft.
  • the shaft tip penetrating into the bottom and located at the bottom is designed as a wood screw shaft. It runs in a conical shape towards the free end and is provided on the outer wall with a continuous circumferential screw turn designed as a thread rib, the pitch angle of which is greater than that of the individual screw turn blades arranged at a distance.
  • the ground anchor 1 shown in the drawing consists of a shaft 3, which is provided at its upper end with a support part 8.
  • the support part 8 consists of a plate 8a and a collar 8b, which extends completely closed from the edge of the plate 8a downwards.
  • the diameter of the support part 8 is, for example, 4 cm larger than that of screw winding blades 5, 6, 7, which are distributed along the shaft 3 at a mutual distance and are described in more detail. The diameter difference can also be greater than 4 cm.
  • a fastening device 9 is attached, preferably welded, to the plate 8a. The shaft 3 reaches through the plate 8a into the fastening device 9.
  • the blades 5.6.7 on the shaft 3 consist of flat sheet material. They wind individually around the shaft 3 and have a winding length that is somewhat larger than the length of a full winding turn of 360 °. In this way, a cutting gap 1 la results for each blade 5, 6, 7 in each case between the upper blade end 11 and the lower blade end 12 in the overlap region.
  • the overlap can be 25 to 55 degrees. 35 to 45 degrees of angle are preferably used.
  • the blades 5,6,7 run in planes radially to the shaft 3. While the Blades 5, 6, 7 at their upper end edges 1 lb preferably run out in the blade plane 1 lc, the lower end edges 12b are bent downwards. The offset at the lower end edge 12b of the lowermost blade 7 is more pronounced than that of the other blades 5,6.
  • the bends of the end edges 12b have a positive influence on the insertion effect of the ground anchor.
  • the slopes of the blades 5,6,7 are adapted to each other.
  • the outer diameter of the blades 5, 6, 7 decreases evenly downward from the support part 8 to the shaft tip 10.
  • the uppermost blade 5 has a distance from the support part 8, which can be less than the mutual distance of the blades 5,6,7.
  • the handling device 9 has a swash head 13 which is fixed, for example, by welding it onto the plate 8.
  • This wobble head 13 has a four or six-sided design on the outside for attaching a turning tool, not shown. With the help of such a tool, the ground anchor can be screwed into the ground.
  • the swash head 13 has a spherical shell-shaped depression 13 a. In this recess 13a, a spherical shell 14a is inserted, to which, for example, a tube 14 can be welded.
  • the spherical shell 14a with the tube 14 can be set to a desired swivel position within limits.
  • the spherical shell 14a is provided with an opening 14b on the bottom.
  • a clamping shell 15 is inserted into the spherical shell 14a.
  • a set screw 17 screwed through the clamping shell 15 and the spherical shell 14a into a threaded bore 13b of the wobble head 13
  • the spherical shell 14a is firmly connected to the clamping shell 15 in the desired position.
  • the opening 14b in the spherical shell 14a must be large enough for this.
  • a fence tube 18 can be attached to the tube 14.
  • Fixing screws 19 can connect the tubes 14 and 18.
  • a grub screw 20 is provided, which after
  • Alignment of the spherical shell 14a with the tube 14 is screwed in and thereby presses against the spherical shell 14a; it digs into it and thus fixes it in the intended swivel position.
  • a special shaft tip 22 is provided, which facilitates screwing the ground anchor into the ground.
  • the shaft tip 22 is designed in the manner of the shaft of a wood screw.
  • the core 23 of the shaft tip 22 is preferably welded to the end 21 of the shaft 3. Of course, other suitable fastenings are also conceivable and possible.
  • the core 23 tapers from the attachment point 24 to its free end 25 an anchor tip 26 to.
  • a continuous winding turn 27 winds around the core 23.
  • the pitch angle of the helical thread turn 27 in the region of the core 23 of the shaft tip 22 is greater than the pitch angle of the blades 5, 6, 7 arranged at a distance.
  • the shaft tip 22 thus ensures an improved retraction effect.
  • the helical thread turn 27 has in the region of the shaft tip 22 a cross-sectional profile which tapers outwards in a wedge shape from the core 23. Apart from the outlet area 28 at the free end 25 of the shaft tip 22, the height of the screw thread turn 27 is preferably essentially constant.
  • the ground anchor is made of steel and is preferably hot-dip galvanized. Other materials, such as stainless steel, are also suitable for large ground anchors for pipe supports or foundations of buildings or other structures. Plastic can also be used for light fixings such as tent cords.

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Description

BESCHREIBUNG
Erdanker
Die Erfindung bezieht sich auf einen Erdanker zum Einschrauben in den Boden, mit einem Schaft, der im Bereich seines oberen Endes einen auf den Boden aufsetzbaren Auflageteil und eine Handhabungsvorrichtung aufweist, mit mehreren sich um den Schaft windenden Schraubenwindungsklingen aus flächigem Material, die längs des Schaftes mit gegenseitigem Abstand versetzt angeordnet sind und jeweils aus einer Schraubenwindung mit oberen und unteren Klingenenden bestehen, wobei die Windungslänge der einzelnen Klingen auf etwas mehr als 360° bemessen ist, sodass sich die Klingenenden unter Ausbildung eines oben und unten flächig begrenzten Schneidspaltes in Umfangsrichtung überlappen, mit einem sich vom Auflageteil zum unteren Schaftende hin von Klinge zu Klinge verringernden Außendurchmesser der Klingen.
Ein derartiger Erdanker ist aus der DE 44 24 339 C2 bekannt. Dieser Erdanker hat sich in der Praxis bewährt. Er hat eine gute Standfestigkeit auch in sandigen Böden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Standfestigkeit dieses Erdankers weiter zu erhöhen und ihn so zu verändern, dass er sich leichter in den Boden eindrehen lässt.
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schaftspitze nach Art eines Holzschraubenschaftes ausgebildet ist mit einem sich zum freien unteren Schaftende kegelig zuspitzenden Kern und einer sich um den Kern windenden durchgehenden Schraubengangwindung.
Ein Erdanker mit dieser Schaftspitze hat nach seinem Eindrehen in den Boden eine erhöhte Standfestigkeit. Von wesentlicher Bedeutung ist aber, dass er sich leichter in den Boden eindrehen lässt. Dies beruht darauf, dass die holzschraubenförmige
Schaftspitze den Schaft mit den auf Abstand angeordneten Klingen nach unten zieht und damit die auf Abstand angeordneten Klingen beim Eindrehen oder Einschrauben nach unten auf Zug belastet sind. Sie schneiden sich-damit nach unten gezogen in den Boden ein. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Steigungswinkel der Schraubengangwindung im Bereich des Kernes der Schaftspitze größer ist als der Steigungswinkel der auf Abstand angeordneten Klingen. Mit diesem erhöhten Steigungswinkel belastet die Schaftspitze den Erdanker beim Einschrauben verstärkt nach unten.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schraubengangwindung im Bereich der Schaftspitze ein sich vom Kern nach außen hin keilförmig zuspitzendes Querschnittsprofil aufweist. Dieses sich keilförmig zuspitzende Querschnittsprofil macht die Schaftspitze zu einer Art Bohrer, der sich in den Boden eingräbt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Höhe der Schraubengangwindung, abgesehen von dem Auslaufbereich am freien Ende der Schaftspitze, im wesentlichen gleichbleibend ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaftspitze am Schaft genau zentriert angeordnet ist. Eine genaue Zentrierung ist wichtig für einen leichten und sauberen Einlauf in den Boden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Kugelschale im Taumelkopf mittels einer Klemmschraube in einer eingestellten Taurt elstellung arretierbar ist. Unbedachtes oder unerwünschtes Verstellen der vorgesehenen Stellung des Taumelkopfes lässt sich so vermeiden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmschraube eine Madenschraube ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die unterste der auf Abstand angeordneten Klingen an der unteren Endkante eine gegenüber den übrigen auf Abstand angeordneten Klingen verstärkte Kröpfung aufweist. Diese verstärkte Kröpfung der unteren Endkante fördert das erleichterte Einschrauben.
Der Erdanker lockert beim Einschrauben in den Boden diesen auf. Es wurde vermutet, dass der Erdanker deshalb einen weniger festen Sitz hat. Dies ist aber ein Irrtum. Gerade durch das Auflockern werden die Sitzfestigkeiten und damit die Belastbarkeit erhöht.
Der Erdanker wird in seiner Dimensionierung an die jeweiligen Einsatzverhältnisse angepasst. Er eignet sich von der kleinsten Dimension, beispielsweise bei der Zeltverankerung, bis zu großen Dimensionen beim Einsatz zur Fundamentsicherung im Gebäudebau.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen Erdanker mit einem Schaft, an dessen oberem Ende ein Auflageteil und eine Handhabungsvorrichtung vorgesehen sind. Längs des Schaftes sind auf Abstand einzelne Schraubenwindungsklingen angeordnet. Die in den Boden eindringende, unten befindliche Schaftspitze ist als Holzschraubenschaft ausgebildet. Sie läuft kegelförmig zum freien Ende hin zu und ist an der Außenwand mit einer durchgehend umlaufenden, als Gewinderippe ausgebildeten Schraubenwindung versehen, deren Steigungswinkel größer ist als der der auf Abstand angeordneten einzelnen Schaubenwindungsklingen.
Der in der Zeichnung dargestellte Erdanker 1 besteht aus einem Schaft 3, der an seinem oberen Ende mit einem Auflageteil 8 versehen ist. Das Auflageteil 8 besteht aus einem Teller 8a und einem Kragen 8b, der sich völlig in sich geschlossen vom Rand des Tellers 8a nach unten erstreckt. Der Durchmesser des Auflageteiles 8 ist beispielsweise 4 cm größer als der von Schraubenwindungsklingen 5,6,7, die sich auf gegenseitigem Abstand längs des Schaftes 3 verteilen und noch näher beschrieben werden. Die Durchmesserdifferenz kann auch größer als 4 cm sein. An dem Teller 8a ist eine Befestigungsvorrichtung 9 angebracht, vorzugsweise angeschweißt. Der Schaft 3 greift durch den Teller 8a bis in die Befestigungsvorrichtung 9 hinein.
Die Klingen 5.6.7 am Schaft 3 bestehen aus flachem Blechmaterial. Sie winden sich einzeln um den Schaft 3 und haben eine Windungslänge, die etwas größer ist als die Länge eines vollen Windungsganges von 360°. Auf diese Weise ergibt sich bei jeder Klinge 5,6,7 jeweils zwischen dem oberen Klingenende 11 und dem unteren Klingenende 12 im Überlappungsbereich ein Schneidspalt 1 la. Die Überlappung kann 25 bis 55 Winkelgrade betragen. Vorzugsweise werden 35 bis 45 Winkelgrade eingesetzt. Die Klingen 5,6,7 verlaufen in Ebenen radial zum Schaft 3. Während die Klingen 5,6,7 an ihren oberen Endkanten 1 lb vorzugsweise in der Klingenebene 1 lc auslaufen, sind die unteren Endkanten 12b nach unten abgekröpft. Die Abkröpfung an der unteren Endkante 12b der untersten Klinge 7 ist dabei deutlicher ausgeprägt als die der anderen Klingen 5,6. Die Abkröpfungen der Endkanten 12b haben einen positiven Einfluss auf die Einschaubwirkung des Erdankers. Die Steigungen der Klingen 5,6,7 sind aneinander angepasst. Der Außendurchmesser der Klingen 5,6,7 verringert sich vom Auflageteil 8 zur Schaftspitze 10 nach unten gleichmäßig. Die oberste Klinge 5 hat einen Abstand vom Auflageteil 8, der geringer sein kann als der gegenseitige Abstand der Klingen 5,6,7.
Die Handhabungsvorrichtung 9 weist einen Taumelkopf 13 auf, der beispielsweise durch Anschweißen an dem Teller 8 festgelegt ist. Dieser Taumelkopf 13 hat außen eine vier- oder sechskantige Gestaltung zum Ansetzen eines nicht dargestellten Drehwerkzeuges. Mit Hilfe eines solchen Werkzeuges lässt sich der Erdanker in den Boden einschrauben. Der Taumelkopf 13 hat eine kugelschalenförmige Mulde 13 a. In diese Mulde 13a ist eine Kugelschale 14a eingelegt, an die beispielsweise ein Rohr 14 angeschweißt sein kann. Die Kugelschale 14a mit dem Rohr 14 lässt sich in Grenzen in eine gewünschte Schwenklage einstellen. Die Kugelschale 14a ist, um schwenkbar zu sein, am Boden mit einem Durchbruch 14b versehen. In die Kugelschale 14a wird eine KLemmschale 15 eingelegt. Mittels einer durch die Klemmschale 15 und die Kugelschale 14a in eine Gewindebohrung 13b des Taumelkopfes 13 geschraubten Stellschraube 17 wird die Kugel schale 14a in der erwünschten Lage fest mit der Klemmschale 15 verbunden. Dafür muss der Durchbruch 14b in der Kugelschale 14a groß genug sein. An das Rohr 14 kann beispielsweise ein Zaunrohr 18 angesetzt werden. Befestigungsschrauben 19 können die Rohre 14 und 18 verbinden. In dem Taumelkopf 13 ist eine Madenschraube 20 vorgesehen, die nach dem
Ausrichten der Kugelschale 14a mit dem Rohr 14 eingedreht wird und dabei gegen die Kugelschale 14a drückt; sie gräbt sich in diese ein und legt sie damit in der vorgesehen Schwenklage fest.
An dem unteren Ende 21 des Schaftes 3 ist eine besondere Schaftspitze 22 vorgesehen, die das Einschrauben des Erdankers in den Boden erleichtert. Die Schaftspitze 22 ist nach Art des Schaftes einer Holzschraube ausgebildet. Der Kern 23 der Schaftspitze 22 ist an das Ende 21 des Schaftes 3 vorzugsweise angeschweißt. Selbstverständlich sind auch andere geeignete Befestigungen denkbar und möglich. Der Kern 23 läuft von der Befestigungsstelle 24 zu seinem freien Ende 25 kegelig zu einer Ankerspitze 26 zu. Um den Kern 23 windet sich eine durchgehende Schaubengangwindung 27.
Der Steigungswinkel der Schraubengangwindung 27 im Bereich des Kernes 23 der Schaftspitze 22 ist größer als der Steigungswinkel der auf Abstand angeordneten Klingen 5,6,7. Die Schaftspitze 22 sorgt damit für eine verbesserte Einziehwirkung.
Die Schraubengangwindung 27 weist dabei im Bereich der Schaftspitze 22 ein sich vom Kern 23 nach außen hin keilförmig zuspitzendes Querschnittsprofil auf. Die Höhe der Schraubengangwindung 27 ist, abgesehen von dem Auslaufbereich 28 am freien Ende 25 der Schaftspitze 22, vorzugsweise im wesentlichen gleichbleibend.
Es ist wichtig, dass die Schaftspitze 22 am Schaft 3 genau zentriert angeordnet ist. Eine genau zentrische Ausrichtung vermeidet Irritationen beim Einschrauben und ist für das geradlinige Einschrauben von großer Bedeutung.
Es ist günstig, wenn die Umfangsränder der Klingen deutlich kreisrund sind. Die zum Eindrehen benötigte Kraft ist damit klein. Der Erdanker ist aus Stahl gefertigt und vorzugsweise feuerverzinkt. Auch andere Materialien, wie rostfreier Stahl, sind bei großen Erdankern für Rohrhalterungen oder Fundamente von Gebäuden oder Bauwerken anderer Art geeignet. Für leichte Befestigungen, wie Zeltschnüre, ist auch Kunststoff einsetzbar.

Claims

Patentansprüche
1. Erdanker zum Einschrauben in den Boden, mit einem Schaft (3), ) der im Bereich seines oberen Endes (8a) einen auf den Boden aufsetzbaren Auflageteil (8) und eine Handhabungsvorrichtung(9) aufweist, mit mehreren sich um den Schaft (3) windenden Schraubenwindungsklingen (5,6,7) aus flächigem Material, die längs des Schaftes (3) mit gegenseitigem Abstand versetzt angeordnet sind und jeweils aus einer Schraubenwindung mit oberen und unteren Klingenenden (11,12) bestehen, wobei die Windungslänge der einzelnen Klingen (5,6,7) auf etwas mehr als
360° bemessen ist, sodass sich die Klingenenden (11,12) unter Ausbildung eines oben und unten flächig begrenzten Schneidspaltes (1 la) in Umfangsrichtung überlappen, mit einem sich vom Auflageteil (8) zum unteren Schaftende hin von Klinge zu Klinge verringernden Außendurchmesser der Klingen (5,6,7), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaftspitze (22) nach Art eines Holzschraubenschaftes ausgebildet ist mit einem sich zum freien unteren Schaftende (25) kegelig zuspitzenden Kern (23) und einer sich um den Kern (23) windenden durchgehenden Schraubengangwindung (27).
2. Erdanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel der Schraubengangwindung (27) im Bereich des Kernes (23) der Schaftspitze (22) größer ist als der Steigungswinkel der auf Abstand angeordneten Klingen (5,6,7).
3. Erdanker nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet. dass die Schraubengangwindung (27) im Bereich der Schaftspitze (22) ein sich vom Kern (23) nach außen hin keilförmig zuspitzendes Querschnittsprofil aufweist.
4. Erdanker nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Schraubengangwindung (27), abgesehen von dem Auslaufbereich am freien Ende (25) der Schaftspitze (22), im wesentlichen gleichbleibend ist.
5. Erdanker nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaftspitze (22) am Schaft (3) genau zentriert angeordnet ist.
6. Erdanker nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kugelschale (14a) im Taumelkopf (13) der Handhabungsvorrichtung (9) mittels einer Klemmschraube (20) in einer eingestellten Taumelstellung arretierbar ist.
7. Erdanker nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmschraube (20) eine Madenschraube ist.
8. Erdanker nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die unterste (7) der auf Abstand angeordneten Klingen (5,6,7) an der unteren Endkante (12b) eine gegenüber den übrigen auf Abstand angeordneten Klingen (5,6,7) verstärkte Kröpfung aufweist.
EP01909558A 2001-02-02 2001-02-02 Erdanker Expired - Lifetime EP1360379B1 (de)

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PCT/DE2001/000424 WO2002061210A1 (de) 2001-02-02 2001-02-02 Erdanker

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EP (1) EP1360379B1 (de)
JP (1) JP2004520505A (de)
CN (1) CN1217067C (de)
AT (1) ATE279590T1 (de)
BR (1) BR0116868A (de)
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