EP3161226A1 - Ankerdübel - Google Patents

Ankerdübel

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EP3161226A1
EP3161226A1 EP15732567.1A EP15732567A EP3161226A1 EP 3161226 A1 EP3161226 A1 EP 3161226A1 EP 15732567 A EP15732567 A EP 15732567A EP 3161226 A1 EP3161226 A1 EP 3161226A1
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EP
European Patent Office
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anchor
anchor plug
concrete
plug
receptacle
Prior art date
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Application number
EP15732567.1A
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English (en)
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Heinz Pape
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Pfeifer Holding GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP3161226B1 publication Critical patent/EP3161226B1/de
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    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
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    • E04B2/86—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ made in permanent forms
    • E04B2002/8688—Scaffoldings or removable supports therefor

Definitions

  • the invention relates to an anchor plug, which is intended for pouring into a pourable, hardening mass, to be held with a receptacle for a means of anchor anchor
  • Anchor plug of the type mentioned are known in the art. Such anchors are among other things for setting up walls, in particular double walls
  • a double wall is a mostly prefabricated one
  • the shells of the double wall are mostly made of concrete and by lattice girders
  • Double walls mean that no formwork is needed on the construction site for the production of walls. Another advantage is that the surface quality of these is very good due to the factory production of the double walls.
  • Double walls include, for example, double walls, thermal walls, hollow walls and filigree walls. In order to be able to load a double wall and place it on the construction site, the double wall is used in the production process
  • the other component may be another wall or a component extending substantially perpendicular to the wall, for example in a floor or in a ceiling.
  • High forces can act on the walls to be supported, for example by wind pressure or by forces that occur during construction, eg. B Stabilizing loads or supporting loads.
  • the forces are dissipated via the spits into the other component.
  • the forces can be tensile forces or compressive forces.
  • An anchor anchor according to the invention is used for installation in a pourable, hardening mass. Such a pourable
  • hardening mass may be concrete, for example.
  • Other pourable, hardening compounds can with the
  • anchor anchors according to the invention are used, for example plastics.
  • the anchor plug has a receptacle for a means of
  • Anchor plug to be held element in particular a
  • connection element on can u. a. a bolt, a screw, a threaded bolt or the like.
  • the element can be fixed by means of the inclusion in the anchor plug.
  • the item can be one too
  • a compound e.g. a bolt, for example a sprout or the like.
  • the anchor plug has a surface facing a direction of tensile force, which is curved in a substantially concave manner.
  • the tensile force direction can in particular with the
  • Anchor plug is inserted.
  • the concave curvature can by a
  • Conic in particular a parabolic or a hyperbolic contour be realized.
  • the surface facing in the direction of the tensile force can be substantially rotationally symmetrical.
  • the tensile force direction can in particular coincide with the axis of symmetry of the anchor anchor according to the invention.
  • anchor plug is essentially made of plastic. Plastic points to other possible
  • Plastic has a more compliant surface than metal, which means
  • a plastic component with concave surface can be produced inexpensively, for example by injection molding.
  • the receptacle in the anchor anchor according to the invention may be designed such that it has a
  • Through hole has. This allows the greatest possible insertion depth of the element to be held, resulting in a high stability transverse to the direction of the tensile force.
  • Another aspect of the present invention relates to the provision of an internal thread in the receptacle.
  • the element in particular the
  • the internal thread can be used to accommodate a nail plate.
  • the anchor can be mounted on a formwork, e.g. Steel formwork to be fixed. Nail plates are
  • Standard products are available in the production of precast concrete parts and in every precast plant. They can be used to fix the anchor to the formwork and to ensure that no concrete enters the through hole during shell manufacture.
  • Tensile force direction away facing surface is arranged mother.
  • the internal thread can be made of a different material than the rest anchor anchor. Due to the arrangement of the nut in the direction away from the direction of the tensile force surface forces introduced via the mother are forwarded to the anchor and distributed there The provision of a nut is particularly helpful when the anchor plug is made of plastic.
  • the nut can then be made for example of a metal, in particular of precious metal, which has a higher
  • the nut may for example be cast in the anchor plug or can be used in this.
  • the mother can
  • a bolt e.g. be used a threaded bolt, which serves to define the components to be connected.
  • the thread of the threaded bolt may be an internal thread or an external thread.
  • tilting dowels or bolts with tilting dowel function is another variant.
  • Such a guide sleeve may consist of a different material than the receptacle itself.
  • the receptacle itself like the rest anchor anchor, made of plastic.
  • the sleeve may be made of a stronger material than the anchor plug
  • At least one recess for engagement with a reinforcement is provided in the surface.
  • the attachment to a reinforcement allows an additional force transmission through the reinforcement and thus an increase in the maximum absorbable tensile forces and a ductile load bearing behavior, so that the load bearing capacity is given even after a first crack in the concrete.
  • a first independent object of the present invention relates to a concrete component with at least one anchor plug according to one of the preceding claims.
  • a corresponding concrete component is suitable for receiving higher tensile forces than a concrete component with anchor anchors other than the one
  • this increases the load capacity of the connection.
  • a corresponding concrete component can be
  • a first further idea of the concrete component according to the invention provides that the anchor plug with a
  • a flush termination or a recessed arrangement allow a surface mounting of the element to be held on the anchor dowel, so that the concrete around the front can serve for support.
  • Another independent aspect of the present invention relates to a method for producing a concrete component, in which an anchor anchor according to the invention is positioned in a formwork, wherein subsequently the formwork is poured with concrete.
  • Another aspect of the present invention relates to a method according to the previous paragraph, wherein before
  • Another aspect of the present invention relates to a method according to the previous two paragraphs, wherein the anchor plug is positioned by means of a nail plate.
  • Another aspect of the present invention relates to a method for producing a concrete component according to the invention described above.
  • the anchor plug is positioned in a formwork.
  • the formwork can be provided for example by a shuttering. Then the formwork is poured with concrete. After hardening of the concrete, the concrete component is ready for use and the anchor plug can be used.
  • Another aspect provides that after positioning and before casting a reinforcement is applied to the anchor plug.
  • the reinforcement can rest on the concave surface.
  • the reinforcement can absorb parts of the forces in case of load and cause a more ductile carrying behavior of the anchor plug.
  • Another aspect of the method provides that the substantially concave curved and in particular
  • the nail plate can be removed after the casting of the concrete component.
  • Fig. 1A is a plan view of an inventive
  • Fig. 1B is a sectional view taken along section line A-A of the anchor plug of Fig. 1A;
  • Fig. 2A is a plan view of an inventive
  • Fig. 2B is a sectional view taken along section line A-A of the anchor plug of Fig. 2A;
  • FIG. 3 shows a side view of a wall construction in which an anchor anchor according to the invention can be used;
  • Fig. 4 is an enlarged sectional view through the
  • Fig. 5 is an enlarged sectional view through the
  • Fig. 1A shows a plan view of an anchor anchor according to the invention 2.
  • the viewing direction runs one
  • the tensile force direction Z thus points into the plane of representation.
  • a surface 4 of the anchor plug 2 is also
  • the anchor plug 2 has a receptacle 6.
  • the receptacle 6 is arranged centrally, so too
  • the receptacle 6 is designed as a through hole. On the bottom, so the surface 4 opposite side, a nut 8 is arranged. The nut 8 is used for tightening a connecting element.
  • the anchor plug 2 is made of plastic, in particular of glass fiber reinforced plastic.
  • a possible suitable Material can be PA6 GF30, ie Polyamide 6 with 30%
  • FIG. 1B shows a cross section through the anchor plug 2 along the section line A-A according to FIG. 1.
  • the surface 4, which is aligned in the tensile direction Z, is convexly curved.
  • the convex curvature causes an occurring tensile force in the tensile force Z a
  • the nut 8 is from a bottom 10, which is the
  • Traction direction Z is aligned opposite
  • a recess 12 is formed in the surface 10, in which the nut 8 is inserted.
  • the mother completely in the anchor plug. 2
  • the anchor plug 2 has an end face 14 which
  • Fig. 2A shows a plan view of an anchor anchor according to the invention 2 ⁇ in a second embodiment.
  • FIG. 2B shows a sectional view taken along the section line AA of the anchor plug 2 ⁇ of Fig. 2A.
  • a reinforcement 38 is arranged in the recesses 9.
  • Fig. 3 shows a side view of a wall construction 20, which is constructed with the aid of an anchor anchor 2 according to the invention.
  • the wall construction has a double wall 22, which stands on a concrete component 24.
  • the concrete component 24 may be a floor slab or a foundation or a ceiling. But there are also horizontal supports against other components possible. This will be a sprout horizontally on the
  • Anchor plug 2 according to the invention mounted.
  • the double wall 22 is supported by means of a spout 26.
  • the spout 26 is not described as described in the previous paragraph, but held in the double wall 22 by means of a head point anchorage 28 and in the concrete component 24 by means of a root anchorage 30.
  • the head anchorage 28 is fixed to an anchor plug 2, which is not visible in Fig. 3, but corresponds to the embodiment of Figures 1 and 2.
  • Fig. 4 shows an enlarged sectional view through the wall construction of Fig. 3 with an inventive
  • Anchor plug 2 in the first embodiment.
  • the double wall 22, in which the anchor plug 2 is mounted corresponds to a well-known construction with two Cavity forming concrete shells, wherein in the cavity core insulation can be accommodated.
  • the cavity core insulation can be accommodated.
  • Outer shell of a building wall forms.
  • Core insulation and the shell, which later forms the inner shell of a building wall, can remain a space until the double or even the thermal wall is displaced
  • Construction site is filled with in-situ concrete.
  • the sprout 26 is in two different positions
  • the spout 26 can, as in Fig. 3, be guided obliquely down to a contestticianverank für aortician or he can be supported horizontally on another wall. Due to the horizontal support, several walls can be supported with a smaller number of required sprouts.
  • the sprout 26 is fixed by means of a connecting joint 34 to the anchor plug 2.
  • the connection joint 34 has a plate 34.1 with through hole 34.2, through which a screw 36 can be screwed into the nut 8 of the anchor plug 2. Attached to one on the plate 34.1
  • Flange 34.3 is set the sprout.
  • the sprout may alternatively be connected in some other way to the anchor plug 2, e.g. directly.
  • Double wall 22 added.
  • Fig. 5 shows a sectional view through the
  • Double wall 22 arranged such that it rests against the surface 4 of the anchor plug 2.
  • Fig. 6 A to D show phases of the production of a
  • Nail plate 32 arranged in a steel formwork 40.
  • the bottom of the steel formwork 40 defines the outside of the concrete component to be cast, so that the nail plate 32 will initially be arranged flush in the concrete component. After casting, the nail plate 32 is removed, the resulting hole can be filled with a suitable cement.
  • Fig. 6 B it is shown that the steel formwork 40 is poured with concrete 42.
  • the anchor plug 2 is dimensioned such that its underside 10 protrudes from the concrete 42 in order to prevent the mother 8 is contaminated with concrete and made unusable. Alternatively or additionally, the mother can be protected from contamination by means of a cover, for example made of adhesive tape.
  • Fig. 6 C and D show the production of a concrete component according to the second embodiment.
  • a reinforcement 38 is inserted, which bears against the surface 4 of the anchor plug 2 ⁇ in the recesses 9.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ankerdübel (2, 2'), der zum Eingießen in eine gießfähige, aushärtende Masse, insbesondere Beton (42), vorgesehen ist, mit einer Aufnahme (6) für ein mittels des Ankerdübels (2, 2' ) zu haltenden Verbindungselement (34, 36), wobei der Ankerdübel (2, 2' ) eine zu einer Zugkraftrichtung (Z) weisende Oberfläche (4) aufweist, die im Wesentlichen konkav gekrümmt ist.

Description

Bezeichnung: Ankerdübel
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Ankerdübel, der zum Eingießen in eine gießfähige, aushärtende Masse vorgesehen ist, mit einer Aufnahme für ein mittels des Ankerdübels zu haltenden
Elements .
Ankerdübel der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt. Derartige Ankerdübel werden unter anderem zum Aufstellen von Wänden, insbesondere Doppelwänden
verwendet. Eine Doppelwand ist eine meist vorgefertigte
Wandkonstruktion, die werkseitig hergestellt wird und
üblicherweise mit einem LKW liegend zu einer Baustelle transportiert wird, wo sie aufgerichtet und in ihre
Einbauposition versetzt wird. Die Schalen der Doppelwand sind zumeist aus Beton gefertigt und durch Gitterträger
miteinander verbunden und weisen einen Hohlraum auf, der auf der Baustelle mit Beton gefüllt wird. Ein Vorteil von
Doppelwänden besteht darin, dass auf der Baustelle für die Herstellung von Wänden keine Schalung benötigt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die werkseitige Herstellung der Doppelwände die Oberflächenqualität von diesen sehr gut ist. Doppelwände umfassen beispielsweise Doppelwände, Thermowände, Hohl- und Filigranwände. Um eine Doppelwand verladen und auf der Baustelle versetzen zu können, werden bei der Herstellung der Doppelwand
Transportanker integriert.
Zum Aufstellen entsprechender Wände werden diese oft mittels Sprießen abgestützt, die einerseits an der entsprechenden Wand verankert sind, andererseits an einem anderen Bauteil. Das andere Bauteil kann eine weitere Wand sein oder ein im Wesentlichen senkrecht zur Wand verlaufenden Bauteil, beispielsweise in einem Fußboden oder in einer Decke. Auf die zu haltenden Wände können hohe Kräfte wirken, beispielsweise durch Winddruck oder durch Kräfte, die beim Bauen entstehen, z. B Stabilisierungslasten oder Stützlasten. Die Kräfte werden über die Sprieße in das andere Bauteil abgeleitet. Die Kräfte können Zugkräfte oder Druckkräfte sein.
Es hat sich gezeigt, dass die Verankerungen, insbesondere in dünnen Schalen von Elementwänden, nur gewisse und relativ nicht besonders hohe Kräfte aufnehmen können. Bei
Überschreiten einer bestimmten Maximalkraft, insbesondere in Zugrichtung, wird der Beton beschädigt und die Verankerung möglicherweise aus dem Beton gerissen. Versuche haben
gezeigt, dass der Ausriss meist ungleichförmig ist. Der Beton ist danach in der Regel stark beschädigt. Bei einer
Rissbildung ist jedoch die maximale Tragfähigkeit der
Verbindung erreicht und es kommt zu einem schlagartigen
Verlust der Tragfähigkeit. In diesem Falle könnte die Wand direkt umfallen und eine Gefährdung darstellen.
Somit stellt sich die Aufgabe, einen Ankerdübel der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass dieser einerseits höhere Kräfte als bislang bekannte Ankerdübel aufnehmen kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Ankerdübel gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Betonbauteil gemäß dem nebengeordneten Anspruch 9. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ein erfindungsgemäßer Ankerdübel dient zum Einbau in eine gießfähige, aushärtende Masse. Eine solche gießfähige
aushärtende Masse kann beispielsweise Beton sein. Auch andere gießfähige, aushärtende Massen können mit dem
erfindungsgemäßen Ankerdübel verwendet werden, beispielsweise Kunststoffe .
Der Ankerdübel weist eine Aufnahme für ein mittels des
Ankerdübels zu haltendes Element, insbesondere ein
Verbindungselement auf. Ein solches Verbindungselement kann u. a. ein Bolzen, eine Schraube, ein Gewindebolzen oder dergleichen sein. Das Element kann mittels der Aufnahme im Ankerdübel festgelegt werden. Das Element kann ein zu
haltender Gegenstand sein oder eine Verbindung, z.B. ein Bolzen, zu beispielsweise einem Sprieß oder dergleichen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Ankerdübel eine zu einer Zugkraftrichtung weisende Oberfläche aufweist, die im Wesentlichen konkav gekrümmt ist. Eine derartige
Ausgestaltung der in Zugkraftrichtung weisenden Oberfläche bewirkt einerseits, dass über das Element in den Ankerdübel und die den Ankerdübel umgebende Masse, beispielsweise Beton, eingeleitete Kräfte über eine große Fläche verteilt werden. Dies reduziert Spannungsspitzen und damit lokale
Überbelastungen des den Ankerdübel umgebenden und diesen haltenden Materials, sodass dieses, insbesondere wenn es spröde ist, nicht punktuell zu bersten beginnt. Stattdessen wird die eingeleitete Zugkraft flächig verteilt. Die
Kraftableitung ist somit homogener als bei bekannten
Ankerdübeln . Die Zugkraftrichtung kann insbesondere mit der
Flächennormalen der Masse zusammenfallen, in die der
Ankerdübel eingesetzt ist.
Gemäß einer ersten möglichen weiterführenden Ausgestaltung des Ankerdübels kann die konkave Krümmung durch einen
Kegelschnitt, insbesondere eine parabelförmige oder eine hyperbelförmige Kontur verwirklicht sein.
Gemäß einer möglichen weiterführenden Ausgestaltung des Ankerdübels kann die in Zugkraftrichtung weisende Oberfläche im Wesentlichen rotationssymmetrisch sein. Durch eine
derartige rotationssymmetrische Oberfläche wird im
Zugkraftfall ein rotationssymmetrischer Druckspannungsring erzeugt. Dadurch werden die aus der Zugbeanspruchung
resultierenden Zugspannungen stellenweise überdrückt. In der Konsequenz ergibt sich aus der Kombination einer
rotationssymmetrischen Oberfläche und der konkaven Krümmung eine höhere Tragfähigkeit des Ankerdübels als in den
bekannten Ankerdübeln.
Die Zugkraftrichtung kann insbesondere mit der Symmetrieachse des erfindungsgemäßen Ankerdübels zusammenfallen.
Ein weiterer Aspekt des erfindungsgemäßen Ankerdübels sieht vor, dass der Ankerdübel im Wesentlichen aus Kunststoff besteht. Kunststoff weist gegenüber anderen möglichen
Materialien, beispielsweise Metall, einerseits eine höhere Elastizität auf, wodurch Druckdifferenzen im Lastfalle ausgeglichen werden können. Darüber hinaus hat Kunststoff eine nachgiebigere Oberfläche als Metall, wodurch
Druckdifferenzen und Spannungsspitzen besser abgebaut werden können als bei Verwendung von Metall. Andererseits ist Kunststoff in der Regel resistenter als viele andere
Materialien gegen die Bedingungen, die in eingebautem Zustand vorherrschen. Zudem lässt sich ein Kunststoffbauteil mit konkaver Oberfläche kostengünstig herstellen, beispielsweise durch Spritzgussverfahren.
Des Weiteren kann die Aufnahme bei dem erfindungsgemäßen Ankerdübel derart gestaltet sein, dass sie eine
Durchgangsbohrung aufweist. Dies erlaubt eine größtmögliche Einführtiefe des zu haltenden Elements, wodurch sich eine hohe Stabilität quer zur Zugkraftrichtung ergibt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Vorsehen eines Innengewindes in der Aufnahme. Mit Hilfe des Innengewindes kann das Element, insbesondere das
Verbindungselement, in dem Ankerdübel verschraubt werden. Das Innengewinde kann dazu verwendet werden, einen Nagelteller aufzunehmen. Somit kann der Anker auf einer Schalung, z.B. Stahlschalung fixiert werden. Nagelteller sind
Standardprodukte bei der Herstellung von Betonfertigteilen und in jedem Fertigteilwerk vorhanden. Sie können dazu verwendet werden, den Anker auf der Schalung zu fixieren und sicherzustellen, dass während der Schalenherstellung kein Beton in die Durchgangsbohrung gelangt.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Innengewinde Teil einer an einer von der
Zugkraftrichtung weg weisenden Oberfläche angeordneten Mutter ist. Auf diese Weise kann das Innengewinde aus einem anderen Material gefertigt werden als der restliche Ankerdübel. Durch die Anordnung der Mutter auf der von der Zugkraftrichtung weg weisenden Oberfläche werden über die Mutter eingeleitete Kräfte in den Ankerdübel weitergeleitet und dort verteilt Das Vorsehen einer Mutter ist insbesondere hilfreich, wenn der Ankerdübel aus Kunststoff hergestellt wird. Die Mutter kann dann beispielsweise aus einem Metall, insbesondere aus Edelmetall, hergestellt werden, welches eine höhere
Scherfestigkeit als Kunststoff aufweist. Darüber hinaus kann durch Vorsehen unterschiedlicher Muttern mit
unterschiedlichen Eigenschaften unterschiedlichen
Verbindungselementen Rechnung getragen werden. Die Mutter kann beispielsweise in den Ankerdübel eingegossen sein oder kann in diesen eingesetzt werden. Die Mutter kann
formschlüssig, reibschlüssig oder stoffschlüssig gehalten werden .
Alternativ zu einer Mutter kann in den erfindungsgemäßen Ankerdübel ein Bolzen, z.B. ein Gewindebolzen eingesetzt sein, der zur Festlegung der zu verbindenden Bauteile dient. Das Gewinde des Gewindebolzens kann ein Innengewinde oder ein Außengewinde sein. Eine andere Variante ist die Verwendung von Kippdübeln oder von Bolzen mit Kippdübelfunktion.
Ein weiterer Aspekt des erfindungsgemäßen Ankerdübels
betrifft die Anordnung einer Führungshülse in der Aufnahme. Eine solche Führungshülse kann aus einem anderen Material als die Aufnahme selbst bestehen. Die Aufnahme selbst kann, wie der übrige Ankerdübel, aus Kunststoff bestehen. Die Hülse kann aus einem festeren Material als der Ankerdübel
hergestellt sein, beispielsweise entweder aus einem härteren Kunststoff oder aus Metall. Mit Hilfe einer solchen Hülse können Querkräfte, also Kräfte senkrecht zur
Zugkraftrichtung, besser im Ankerdübel verteilt werden, sodass der lokale Verschleiß des Ankerdübels in
hochbelasteten Bereichen sinkt. Gemäß einem weiterführenden Aspekt der Erfindung ist in der Oberfläche wenigstens eine Ausnehmung zur Anlage an eine Bewehrung vorgesehen. Die Anlage an eine Bewehrung erlaubt eine eine zusätzliche Krafteinleitung über die Bewehrung und damit eine Erhöhung der maximal aufnehmbaren Zugkräfte und ein duktileres Tragverhalten, sodass die Tragfähigkeit auch noch nach einer Erstrissbildung im Beton gegeben ist.
Ein erster unabhängiger Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Betonbauteil mit wenigstens einem Ankerdübel nach einem der vorangegangenen Ansprüche. Ein entsprechendes Betonbauteil ist zum Aufnahme von höheren Zugkräften geeignet als ein Betonbauteil mit anderen Ankerdübeln als den
erfindungsgemäßen. Dies steigert einerseits die Belastbarkeit der Verbindung. Ein entsprechendes Betonbauteil kann
beispielsweise eine Betonwand sein.
Ein erster weiterführender Gedanke des erfindungsgemäßen Betonbauteils sieht vor, dass der Ankerdübel mit einer
Stirnseite bündig mit dem Beton abschließt oder vertieft in dem Betonbauteil angeordnet ist. Ein bündiger Abschluss oder ein vertieftes Anordnen erlauben eine flächige Montage des an dem Ankerdübel zu haltenden Elements, sodass der Beton rundum die Stirnseite zur Abstützung dienen kann.
Ein weiterer unabhängiger Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Betonbauteils, bei dem ein erfindungsgemäßer Ankerdübel in einer Schalung positioniert wird, wobei anschließend die Schalung mit Beton ausgegossen wird. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem vorigen Absatz, wobei vor
Positionieren des Ankerdübels oder zwischen Positionieren des Ankerdübels und Ausgießen eine Bewehrung an den
Ankerdübel angelegt wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß den vorigen beiden Absätzen, wobei der Ankerdübel mittels eines Nageltellers positioniert wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Betonbauteils gemäß der zuvor beschriebenen Erfindung. Dabei wird der Ankerdübel in einer Schalung positioniert. Die Schalung kann beispielsweise durch eine Verschalung bereitgestellt werden. Anschließend wird die Schalung mit Beton ausgegossen. Nach dem Aushärten des Betons ist das Betonbauteil einsatzbereit und der Ankerdübel kann verwendet werden.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass nach dem Positionieren und vor dem Gießen eine Bewehrung an den Ankerdübel angelegt wird. Die Bewehrung kann an der konkaven Oberfläche anliegen. Die Bewehrung kann im Lastfalle Teile der Kräfte aufnehmen und ein duktileres Tragverhalten des Ankerdübels bewirken.
Ein weiterer Aspekt des Verfahrens sieht vor, dass die im Wesentlichen konkav gekrümmte und insbesondere
rotationssymmetrische Oberfläche in Richtung einer
Flächennormalen einer Oberfläche des zu gießenden
Betonbauteils ausgerichtet wird. Auf diese Weise lässt sich eine gleichmäßige Kraftverteilung im Zugkraftfall erreichen und eine hohe Belastbarkeit. In einer möglichen Weiterbildung des Verfahrens kann der Ankerdübel mittels eines Nageltellers in der Schalung
positioniert werden. Der Nagelteller kann nach dem Gießen des Betonbauteils wieder entfernt werden.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der
Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung .
Es zeigen schematisch:
Fig. 1A eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen
Ankerdübel in einer ersten Ausführungsform;
Fig. 1B eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A des Ankerdübels aus Fig. 1A;
Fig. 2A eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen
Ankerdübel in einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 2B eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A des Ankerdübels aus Fig. 2A;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Wandkonstruktion, bei der ein erfindungsgemäßer Ankerdübel zum Einsatz kommen kann; Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung durch die
Wandkonstruktion aus Fig. 3 mit erfindungsgemäßem Ankerdübel in einer erster Ausführungsform;
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung durch die
Wandkonstruktion mit erfindungsgemäßem Ankerdübel in einer zweiten Ausführungsform, sowie
Fig. 6A-D Phasen der Herstellung eines erfindungsgemäßen
Betonbauteils .
In den nachfolgenden Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile zur besseren Lesbarkeit mit gleichen Bezugszeichen versehen .
Fig. 1A zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Ankerdübel 2. Die Ansichtsrichtung läuft einer
Zugkraftrichtung Z entgegen. Die Zugkraftrichtung Z zeigt somit in die Darstellungsebene hinein.
Eine Oberfläche 4 des Ankerdübels 2 ist ebenfalls
rotationssymmetrisch. Der Ankerdübel 2 weist eine Aufnahme 6 auf. Die Aufnahme 6 ist mittig angeordnet, also auch
rotationssymmetrisch zur gleichen Symmetrieachse.
Die Aufnahme 6 ist als Durchgangsbohrung gestaltet. Auf der Unterseite, also der der Oberfläche 4 gegenüberliegenden Seite ist eine Mutter 8 angeordnet. Die Mutter 8 dient zum Festschrauben eines Verbindungselements.
Der Ankerdübel 2 ist aus Kunststoff gefertigt, insbesondere aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Ein mögliches geeignetes Material kann PA6 GF30 sein, also Polyamid 6 mit 30 %
Glasfaser .
Fig. 1B zeigt einen Querschnitt durch den Ankerdübel 2 entlang der Schnittlinie A-A gemäß Fig. 1.
Die Oberfläche 4, die in Zugkraftrichtung Z ausgerichtet ist, ist konvex gekrümmt. Die konvexe Krümmung bewirkt bei einer auftretenden Zugkraft in Zugkraftrichtung Z eine
rotationssymmetrische und gleichmäßige Belastung des
umgebenden Betons, in dem sich ein rotationssymmetrischer Druckspannungsring ausbildet. Dadurch werden aus der
Zugbeanspruchung resultierende Zugspannungen stellenweise überdrückt und eine höhere Tragfähigkeit des Ankerdübels 2 erreicht .
Die Mutter 8 ist von einer Unterseite 10, die der
Zugkraftrichtung Z gegenüberliegend ausgerichtet ist,
angeordnet. Dazu ist eine Vertiefung 12 in der Oberfläche 10 ausgebildet, in die die Mutter 8 eingesetzt ist. Alternativ dazu kann die Mutter vollständig in den Ankerdübel 2
eingelassen sein.
Der Ankerdübel 2 weist eine Stirnseite 14 auf, die
flächenbündig oder vertieft mit dem Beton verbaut werden kann .
Fig. 2A zeig eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Ankerdübel 2 λ in einer zweiten Ausführungsform.
Zusätzlich zu dem Ankerdübel 2 gemäß Fig. 1A, 1B sind zwei Ausnehmungen 9 in die Oberfläche 4 eingebracht, die zur
Anlage an eine Bewehrung vorgesehen sind. Fig. 2B zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A des Ankerdübels 2λ aus Fig. 2A.
In der Darstellung ist eine Bewehrung 38 in den Ausnehmungen 9 angeordnet.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht einer Wandkonstruktion 20, die mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Ankerdübel 2 aufgebaut ist .
Die Wandkonstruktion weist eine Doppelwand 22 auf, die auf einem Betonbauteil 24 steht. Das Betonbauteil 24 kann ein eine Bodenplatte oder eine Fundament oder eine Decke sein. Es sind aber auch horizontale Abstützungen gegen andere Bauteile möglich. Dazu wird ein Sprieß horizontal an dem
erfindungsgemäßen Ankerdübel 2 montiert.
Die Doppelwand 22 ist mittels eines Sprießes 26 abgestützt. Der Sprieß 26 ist vorliegend nicht wie im vorigen Absatz beschrieben, sondern mittels einer Kopfpunktverankerung 28 in der Doppelwand 22 und mittels einer Fußpunktverankerung 30 in dem Betonbauteil 24 gehalten. Die Kopfpunktverankerung 28 ist an einem Ankerdübel 2 festgelegt, der in Fig. 3 nicht zu sehen ist, aber der Ausführung nach den Figuren 1 und 2 entspricht .
Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung durch die Wandkonstruktion aus Fig. 3 mit einem erfindungsgemäßen
Ankerdübel 2 in der ersten Ausführungsform.
Die Doppelwand 22, in der der Ankerdübel 2 montiert ist, entspricht einem allgemein bekannten Aufbau mit zwei einen Hohlraum bildenden Betonschalen, wobei in dem Hohlraum eine Kerndämmung untergebracht sein kann. Hierbei steht die
Kerndämmung in Kontakt mit der Schale, die später die
Außenschale einer Gebäudemauer bildet. Zwischen der
Kerndämmung und der Schale, die später die Innenschale einer Gebäudemauer bildet, kann bis zum Versetzen der Doppel- oder auch Thermowand ein Freiraum verbleiben, der auf der
Baustelle mit Ortbeton gefüllt wird.
Der Sprieß 26 ist in zwei verschiedenen Positionen
dargestellt. Der Sprieß 26 kann, wie in Fig. 3, schräg nach unten zu einer Fußpunktverankerung geführt sein oder er kann sich an einer anderen Wand horizontal abstützen. Durch die horizontale Abstützung lassen sich mehrere Wände mit einer geringeren Anzahl an benötigten Sprießen abstützen.
Der Sprieß 26 ist mittels eines Anschlussgelenks 34 an dem Ankerdübel 2 festgelegt. Das Anschlussgelenk 34 weist eine Platte 34.1 mit Durchgangsbohrung 34.2 auf, durch die eine Schraube 36 in die Mutter 8 des Ankerdübels 2 eingeschraubt werden kann. An einem auf der Platte 34.1 angebrachten
Flansch 34.3 ist der Sprieß festgelegt.
Statt mittels eines solchen Anschlussgelenks 34 kann der Sprieß alternativ auch auf andere Weise mit dem Ankerdübel 2 verbunden werden, z.B. direkt.
Kräfte auf die Wandkonstruktion 20 werden über den Sprieß 26 abgeleitet. Die Kräfte wirken dabei in Zugkraftrichtung Z. Die Gegenkräfte werden von dem Ankerdübel 2 und die
Doppelwand 22 aufgenommen. Durch die konvexe Oberseite 4 des Ankerdübels 2, die in dem Beton liegt, werden die Gegenkräfte großflächig in dem Beton verteilt, sodass die maximal
aufnehmbare Last steigt.
Fig. 5 zeigt eine Schnittdarstellung durch die
Wandkonstruktion mit einem erfindungsgemäßem Ankerdübel 2 λ in der zweiten Ausführungsform.
Zusätzlich zu den bereits zu Fig. 4 beschriebenen Merkmalen ist in dieser Ausführungsform eine Bewehrung 38 in der
Doppelwand 22 derart angeordnet, dass sie an der Oberfläche 4 des Ankerdübels 2 anliegt. Hierdurch kann ein duktileres Lastableitungsverhalten erreicht werden, wodurch die
Belastbarkeit des Ankerdübels 2 weiter steigt.
Fig. 6 A bis D zeigen Phasen der Herstellung eines
erfindungsgemäßen Betonbauteils für zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung.
Gemäß Fig. 6 A wird ein Ankerdübel 2 mittels eines
Nageltellers 32 in einer Stahlschalung 40 angeordnet. Der Boden der Stahlschalung 40 definiert die Außenseite des zu gießenden Betonbauteils, sodass der Nagelteller 32 zunächst flächenbündig im Betonbauteil angeordnet sein wird. Nach dem Gießen wird der Nagelteller 32 entfernt, das entstehende Loch kann mit einem geeigneten Zement aufgefüllt werden.
In Fig. 6 B ist dargestellt, dass die Stahlschalung 40 mit Beton 42 ausgegossen wird. Der Ankerdübel 2 ist derart dimensioniert, dass seine Unterseite 10 aus dem Beton 42 herausragt, um zu verhindern, dass die Mutter 8 mit Beton verschmutzt und unbrauchbar gemacht wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Mutter mittels einer Abdeckung, z.B. aus Klebeband, vor Verschmutzung geschützt werden. Fig. 6 C und D zeigen die Herstellung eines Betonbauteils gemäß der zweiten Ausführungsform. Vor oder nach dem
Positionieren des Ankerdübels 2 λ mittels eines Nageltellers 32 wird eine Bewehrung 38 eingelegt, die an der Oberfläche 4 des Ankerdübels 2λ in den Ausnehmungen 9 anliegt.
Anschließend wird, wie in Fig. 6 D gezeigt, mit Beton 42 aufgegossen .
Bezugs zeichenliste
2, 2 Ankerdübel
4 konvexe Oberseite
6 Aufnahme
8 Mutter
9 Ausnehmung
10 Unterseite
12 Vertiefung
14 Stirnseite
20 Wandkonstruktion
22 Doppelwand
24 Betonbauteil
26 Sprieß
28 Kopfpunktverankerung
30 Fußpunktverankerung
32 Nagelteller
34 Anschlussgelenk
34.1 Platte
34.2 Durchgangsbohrung
34.3 Flansch
36 Schraube
38 Bewehrung
40 Stahlschalung
42 Beton
Z Zugkraftrichtung
F Flächennormale

Claims

Patentansprüche
1. Ankerdübel, der zum Eingießen in eine gießfähige, aushärtende Masse, insbesondere Beton (42) ,
vorgesehen ist, mit einer Aufnahme (6) für ein mittels des Ankerdübels (2, 2' ) zu haltenden
Verbindungselement (34, 36), dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerdübel (2, 2' ) eine zu einer
Zugkraft richtung (Z) weisende Oberfläche (4)
aufweist, die im Wesentlichen konkav gekrümmt ist.
2. Ankerdübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Krümmung durch einen Kegelschnitt, insbesondere eine parabelförmige oder eine
hyperbelförmige Kontur verwirklicht ist.
3. Ankerdübel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die in Zugkraft richtung (Z) weisende Oberfläche (4) im Wesentlichen
rotationssymmetrisch ist.
4. Ankerdübel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerdübel (2, 2' ) im Wesentlichen aus Kunststoff besteht.
5. Ankerdübel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (6) eine Durchgangsbohrung aufweist.
6. Ankerdübel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (6) ein Innengewinde (8) zur Ver schraubung mit dem
Verbindungselement (36) aufweist.
7. Ankerdübel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde Teil einer an einer von der Zugkraft richtung (Z) wegweisenden Oberfläche (10) angeordneten Mutter (8) ist.
8. Ankerdübel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Aufnahme (6) ein Bolzen, insbesondere Gewindebolzen oder eine Schraube (36), eingesetzt ist.
9. Ankerdübel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungshülse in die Aufnahme (6) eingesetzt ist.
10. Ankerdübel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Oberfläche (4) wenigstens eine Ausnehmung (9) zur Anlage an eine Bewehrung (38) vorgesehen ist.
11. Betonbauteil mit wenigstens einem Ankerdübel (2, 2' ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
12. Betonbauteil nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, dass der Ankerdübel (2, 2' ) mit einer Stirnseite (14) bündig mit dem Betonbauteil (22) abschließt oder vertieft in dem Betonbauteil (22) angeordnet ist.
13. Betonbauteil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, dass an der Oberfläche (4) des
Ankerdübels (2, 2' ) eine Bewehrung (38) anliegt.
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