EP3692215B1 - Drillnagel-haltesystem - Google Patents
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- EP3692215B1 EP3692215B1 EP18786244.6A EP18786244A EP3692215B1 EP 3692215 B1 EP3692215 B1 EP 3692215B1 EP 18786244 A EP18786244 A EP 18786244A EP 3692215 B1 EP3692215 B1 EP 3692215B1
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
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- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
- E21D21/0033—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts having a jacket or outer tube
Definitions
- the subject of the invention is a drill nail holding system for anchoring drill nails in a substrate according to the preamble of claim 1.
- a drill nail is preferably to be understood as a round metal rod, the outer jacket of which is provided with a thread profile over the entire length of its course.
- twist nails regardless of their material properties, can not only be built on the basis of a round rod, but also be angular or oval in cross section, or represent a connection of several profiles.
- Twist nails are mostly used to connect originally separate elements, the actual holding function preferably coming about through the use of threaded washers or screw nuts that press the originally separated elements together using screws.
- drill nails can be used for drilling-like penetration of materials which, according to their morphology, allow the penetration of such a nail.
- drill nails can be driven into layers of material made of sand, rubble, snow, ice, gravel, stone or their mixtures with one another.
- the ideal case is a primer consisting of snow, ice, sand or clay, for example, whereby a drill nail to be inserted follows the pulling direction of its thread profile when it is screwed in and finds the desired hold in the primer.
- the interaction between the thread profile and the primer is not sufficient to introduce such a drill nail into a medium solely on the basis of the given pulling effect, i.e. the drilling process must be reinforced by an additional vertical force (e.g. by means of pressure or impact technology) .
- a drill nail inserted into a primer in this way can take on a variety of functions that primarily originate from a geotechnical or structural task and can only be achieved in these work areas where drill nail technology has not been used until now with significantly higher technical and material expenditure can be.
- such retaining plates can also be used to technically accommodate supplementary brackets, which subsequently enable further functional elements to be placed on a retaining plate in a stable manner.
- Such retaining plates are widely known and justify their function on the one hand by appropriate material properties as well as by flat, planar shapes in order to be able to rest coherently on the surface of the included primer.
- the DE 36 07 930 A1 discloses spherical brackets, which are used in the formation of spread anchors, but are often only connected as a simple closing element with the end of a twisted rod in order to find support in a spherical socket so that an additional deflectable bracket can be attached to it .
- the CN 202 900 295 U how a deflection ball is used, which makes it possible to fix a drill nail with variable alignment on the curved surface of a retaining plate by means of an additional element of the same curvature by means of a final threaded screw nut in the selected position through the smooth bore channel of a spherical holder.
- the included drill nail can basically no longer be moved after its final positioning and the spherical holder can no longer exert any vertical movement influence on the included drill nail because the spherical holder is in its vertical drill tunnel a smooth inner coating on the drill nail.
- connection between the intermediate element and the threaded screw nut is sufficient to establish a firm connection between the retaining plate and the drill nail.
- the ball element is in this case no significant expansion of possible functions. Understandably, therefore, the attempt to stabilize the weakening of a drill nail holder spread in this way, for example by adding additional joint elements.
- Another generic drill nail holding system is from WO 2004/001192 A1 famous.
- the invention is therefore based on the object of developing a spherical holder in such a way that a drill nail inserted therein finds a firm hold even if the insertion angle is inclined to the substrate, can be fixed in this angular position and can also be moved in its longitudinal direction after assembly.
- An essential feature is that a tensioning ball is fixed by an upper and a lower retaining plate and after loosening the tensioning screw attached to the retaining plate can be turned so that the twisted nail in the tensioning ball can be fixed again in an orientation deviating from the plumb line.
- the drill nail needs to be tightened later, the drill nail has a holding connector in the upper area that can be rotated together with the tightening ball. If the retaining connector is now rotated, an internal thread in the interior of the retaining connector acts on the external thread of the non-rotating drill nail, which thereby moves vertically downwards or upwards and migrates through the retaining connector and the ball.
- the involved drill nail scratches the primer surrounding it through the contour of the thread profile and loosened primer material can fill any free spaces between the primer and drill nail.
- a holding plate in a shell-shaped design is advantageously used, which by means of various variants of the shell shape can come from spherical elements or other geometric hollow shapes as a whole or in segments.
- Such shell-shaped elements are primarily characterized by the fact that they not only partially contain the properties of a continuously flat holding surface, but also provide the possibility of twist nails deviating from the perpendicular vertical alignment, especially in their ascending shape manage with comparatively small holes in the retaining plate with a significant spread. In this way, twist nail inclinations are also possible, which cannot be achieved with conventional holding plates directed laterally.
- Shell-shaped retaining plates or any segments derived therefrom can, of course, adapt to the irregularly shaped surfaces of included primers in some cases without the need to create an individual fit in advance of their assembly, for example through extensive earthworks. This also results in a wide range of options for connecting different shell shapes or segments to one another to form any conceivable functional units.
- a technical embodiment that is particularly required for geotechnical tasks such as “slope stabilization” or “coastal protection”.
- a movable ball element is located between at least two holding plates (also holding elements) and accommodates a drill nail. Regardless of the vertically specified orientation of the drill nail, it can also be moved vertically up or down at any time after its final insertion, without the To have to partially or completely dismantle the function of the drill nail holder.
- tensioning ball is held by holding elements, which in turn are connected to one another by a screw connection.
- These holding elements can be positively connected to the integrated tensioning ball in such a way that the tensioning ball can no longer be deflected in the selected orientation.
- the internal thread running through the tensioning ball continues in a holding stub located on the tensioning ball.
- a continuous thread through the retaining stub and tensioning ball or the retaining socket continues the thread of the tensioning ball.
- Such a holding stub has a key attachment on which a tool can act in order to rotate the holding stub together with the tensioning ball connected to it.
- the outer jacket of this wrench socket has a variable shape, which allows this wrench socket to be turned around an axial axis with a simple tool (e.g. open-ended spanner), that is the axis that also runs in the longitudinal direction through the drill nail.
- a simple tool e.g. open-ended spanner
- Another advantage of the present invention is the post-tensioning technique of the drill nail retaining element.
- the primer surrounding the drill nail is "scratched" by the roughness of its thread profile in such a way that the primer material released in the process collects in any free spaces between the drill nail and the primer, where it condenses the drill nail again Environment leads. The original hold of the drill nail in the primer is thus restored.
- Figure 1 shows the tensioning ball 1 of the twist nail holding system according to the invention, a holding stub 3 being welded onto a spherical body 2 in the example shown here.
- tensioning ball 1 consisting of a spherical body 2 with a holding stub 3 attached to it, can also be manufactured as a one-piece component, for example in a casting process.
- the holding stub 3 similar to a hexagon nut, has outer contact surfaces 7 on which a tool can act.
- a tool is used to rotate the retensioning ball about an axis of rotation running through the holding connector and the spherical body 2.
- the present invention is not limited. Any shape of a holding stub is claimed with the present invention.
- the holding stub 3 can have only three contact surfaces or any other profiling that enables a separate tool to act in order to rotate the tensioning ball.
- the holding connector 3 has a thread 4, in which a drill nail or the thread of a drill nail can be received according to the following figures.
- Figure 2 shows the sectional view of the tensioning ball 1 according to the invention with the holding stub 3 to which the spherical body 2 is connected.
- the holding stub 3 has an internal thread 4 which, in the example shown here, only extends as far as the contact point of the holding stub with the spherical body 2 below.
- the invention is not limited to this, however, since the thread 4 can also extend through the spherical body 2 in order to be able to ensure thread engagement between the tensioning ball and the later inserted drill nail over the entire length of the tensioning ball.
- the axis of rotation 5 runs through the center of this thread 4, around which the tensioning ball can rotate in the direction of the arrow 6 when a tool engages the engagement surfaces 7.
- the twist nail 15 Due to the thread engagement of the thread 4 on a twist nail thread 16, the twist nail 15 is conveyed through the tension ball in the direction of arrow 8 when the tensioning ball 1 rotates about the axis of rotation 5. The rotational movement of the tensioning ball 1 is thus transferred into a transitory movement of the drill nail 15.
- Figure 3 shows the drill nail holding system according to the invention, which includes the aforementioned tensioning ball 1.
- the upper holding plate 9 has an opening 12 through which the spherical body 2 protrudes partially from the holding plate 9. However, this opening 12 is smaller than the diameter of the spherical body 2. In the same way, but not visible in FIG Figure 3 , the spherical body 2 protrudes from the lower holding plate 10 with an opening also made there.
- the two holding plates 9, 10 are screwed to one another via four screws 13 which cooperate with corresponding nuts 14.
- the twist nail 15 has the external thread 16, which corresponds to the thread 4 of the tensioning ball 1. If a rotary movement is now transmitted to the holding connector 3 of the tensioning ball 1 by a separate tool, the drill nail 15 moves in the direction of arrow 8 due to the thread engagement.
- Figure 4 shows the representation after Figure 3 in sectional view, it being possible to see that the twist nail 15 is in thread engagement with the thread 4 over the entire length of the tensioning ball 1.
- the spherical body 2 of the tensioning ball 1 thus also has a continuous thread 4.
- Figure 5 shows the upper holding plate 9 and the lower holding plate 10 in a sectional view, the holding plate 9 having an opening 12 and the lower holding plate 10 having an opening 22.
- the opening 12 in the upper holding plate 9 tapers towards the outside.
- the opening 22 of the holding plate 10 also tapers outwards, starting from the gap 11.
- the inner edges 26 of the opening 12 of the upper holding plate 9 form an angle 17 to one another in the example shown here.
- the inner edges 25 of the opening 22 of the lower holding plate 10 also form an opening angle 18.
- This shape with the outwardly tapering openings enables an inserted tensioning ball 1 to be held between the two retaining plates 9, 10.
- the edges 25, 26 of the retaining plates 9, 10 are designed to fix the tensioning ball 1 so that it cannot fall out of the openings 12, 22.
- the edges 25, 26 can also be curved or have a different geometric shape.
- the gap 11 is also variable and can be made larger or smaller depending on the size of the tensioning ball 1.
- the two retaining plates 9, 10 are then, for example, by the in Figure 4 shown screw-nut connection 13, 14 held together.
- Such a screw connection of the individual retaining plates with one another serves to fix the tensioning ball in a desired position inside the retaining plates 9, 10.
- the tension ball 1 with its twist nail 15 can assume an angle deviating from the vertical direction in order to drive the twist nail 15 obliquely into the ground.
- twist nails can thus be driven obliquely into the ground in a lower holding plate 10 resting on the ground, ie at an angle smaller than 90 ° with respect to the lower holding plate 10.
- the tensioning ball 1 remains movable between the holding plates 9, 10 until the pivoting nail 15 has assumed the correct angle and after the tensioning ball has been aligned and the twisting nail 15 has been inserted into the ground, the tensioning ball is moved between the two holding plates via the screw Nut connection 13, 14 fixed so that this angle is set permanently.
- the screw connection 13, 14 is released so that the retensioning ball 1 is released again and can be rotated. Then a rotary movement is exerted on the tensioning ball 1 with a tool via the holding connector 3 and the drill nail 15 is driven upwards out of the ground or down into the ground, depending on the direction of rotation.
- FIG. 6 shows a further embodiment of the invention, the upper holding plates 9 already shown in the previous figures being applied to a greatly enlarged lower holding plate 10a.
- This holding plate 10a enables, for example, two upper holding plates to be attached and is characterized by a larger contact surface on the ground.
- the upper holding plate 9 For screwing the upper holding plate 9 onto the lower enlarged holding plate 10a, the upper holding plate 9 has bores 19 which correspond to bores made in the lower holding plate 10a and through which the screws 13 can be inserted.
- Figure 7 shows the in Figure 6 Holding plate 10a shown in sectional view, the lower holding plate 10 having two openings 22 with inclined edges 26. These edges 26 taper downwards so that a tensioning ball 1 inserted into the holding plate 10 cannot fall out downwards.
- Figure 8 shows a further embodiment, wherein the lower holding plate 10a is bent in the middle and the two legs extending therefrom have an opening angle 20 between them.
- the legs each have an opening 22 into which the tensioning ball can be inserted.
- the left leg shows the alignment of a drill nail 15 by way of example.
- Figure 9 shows a continuation of the curved retaining plate 10a, a joint 21 being arranged between the two legs of the lower retaining plate, with which the opening angle 20 is variable and the legs can be moved in the directions of the arrows 30, 31.
- Figure 10 shows a further embodiment, wherein the lower holding plate 10a is bent and the openings 22 are arranged at different areas of the bends.
- the drill nail 15 from the ground up already experiences an orientation deviating from the horizontal when it follows the lower holding plate 10a in a curved region Figure 10 is arranged.
- Figure 11 shows a further embodiment of an enlarged lower holding plate 10a, this being of a corrugated design and being able to be arranged in the openings 22 in the corrugation troughs 32 or in the corrugation peaks 33.
- the edges 26 (cf. Figure 5 ) occupy a different length and / or a different opening angle 18 to one another.
- the opening 22 is arranged in a crest 33 and the edge 26 pointing in the direction of the trough 32 is shorter than the edge 26 which is adjacent in the direction of the tip of the crest 33.
- Figure 12 shows a further embodiment, wherein the lower enlarged retaining plate 10a is folded like an accordion and thus, depending on the arrangement of the openings 22, the angle of the drill nail 15 can also be influenced.
- Figure 13 shows a further embodiment of a curved retaining plate 10a which, depending on the opening angle 23, is divided into different segments and can be separated, for example, depending on the topographical nature of the subsoil.
- FIG 14 shows a further embodiment of the invention, wherein the lower holding plates 10b join together to form a cup matrix.
- a cup matrix is subdivided similarly to the ice cube container of a freezer compartment, but the holding plates 10b at the base of the individual cups converge towards one another in a pointed manner.
- Such a cup matrix enables the acute angles formed by the lower holding plates 10b to be pressed into the ground when a force is exerted on the tensioning ball.
- Figure 15 shows a further embodiment of the invention, two band-shaped, elongated lower retaining plates 10a being screwed to one another via a screw connection 24.
- Figure 16 shows a continuation of Figure 15 , with three band-shaped lower retaining plates 10a being screwed to one another via a screw connection 24. It is thus possible, depending on the nature of the subsurface and the desired holding force between drill nail and subsurface, to screw different retaining plates together and, if necessary, to expand this anchor thus formed with any further retaining plates 10a.
- Figure 17 shows a continuation of Figure 15 , wherein two band-shaped lower retaining plates 10a are also connected to one another via a screw connection 24 are connected, but the retaining plates lie lengthways, ie over a distance on the ground.
- the tensioning balls with twist nails 15 can then be inserted into the respective opening 22.
- Figure 18a shows a further embodiment of a lower holding plate 10c, this being spherical.
- the retaining balls with twist nails 15 can be inserted through the openings 22, which are arranged in the outer shell of this hemisphere.
- mandrels 27 are provided, which ensure that the lower retaining plate 10c is fixed on the ground before screwing in the drill nail 15 so that the hemispherical lower retaining plate cannot slip.
- Figure 18b shows a further embodiment according to Figure 18a , the hemisphere being elliptical and also having spikes 27.
- Figure 19 shows similar to Figure 14 a cup-shaped lower holding plate 10b, but the sides of the cups do not form an acute angle between them. Rather, mandrels 27 are attached to the bottom of this cup, which are used to fix the lower retaining plate before screwing the drill nails to the ground.
- the sides of the cup-shaped lower retaining plate 10b can then be inserted into the openings 22, the tensioning balls together with the twist nails 15.
- Figure 20 shows a further embodiment of a curved lower retaining plate 10a which also have spikes 27 for fixing on the ground.
- the present invention is characterized by the fact that a tensioning ball is fixed by an upper and a lower holding plate and can be rotated after loosening the tensioning screws attached to the holding plate so that the drill nail can be fixed again in an orientation deviating from the perpendicular direction.
- such an alignment can be read from a marking attached to the tensioning ball, which represents a measurement of the upper retaining plate.
- the tightening ball has an integrally formed holding connector in the upper area, which can be rotated together with the spherical body.
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Description
- Gegenstand der Erfindung ist ein Drillnagel-Haltesystem zur Verankerung von Drillnägeln in einem Untergrund nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Unter einem Drillnagel ist vorzugsweise ein runder Metallstab zu verstehen, dessen Außenmantel über die gesamte Länge seines Verlaufes mit einem Gewindeprofil versehen ist.
- Derartige Drillnägel können, unabhängig von ihrer Materialbeschaffenheit, nicht nur auf der Grundlage eines Rundstabes aufgebaut sein, sondern in ihrem Querschnitt auch kantig oder oval sein, oder eine Verbindung mehrerer Profilierungen darstellen.
- Ähnliche Variationen gelten auch für den mehrheitlich durchgehend angelegten Verlauf des Außengewindes des Drillnagels, wobei ein solches Gewindeprofil fallweise in seinem vertikalen Verlauf streifenförmig, teilweise auch horizontal unterbrochen sein kann, ohne dabei jedoch den eigentlichen Gewindeverlauf zwischen den einzelnen Gewindesegmenten zu unterbrechen.
- Drillnägel werden mehrheitlich zur Verbindung ursprünglich getrennter Elemente eingesetzt, wobei die eigentliche Haltefunktion vorzugsweise durch den Einsatz von Gewindescheiben oder Schraubmuttern zustande kommt, die die ursprünglich getrennten Elemente schraubtechnisch zusammenpressen.
- Drillnägel können jedoch auf der Grundlage ihres Gewindeverlaufes (vergleichbar mit einem Bohrgewinde) zum bohrähnlichen Durchdringen von Materialien verwendet werden, die entsprechend ihrer Morphologie das Eindringen eines solchen Nagels zulassen.
- Damit können Drillnägel z.B. in Materialschichtungen aus Sand, Geröll, Schnee, Eis, Schotter, Gestein oder deren Vermengungen untereinander, eingetrieben werden.
- Als Idealfall wird eine Grundierung angesehen, die z.B. aus Schnee, Eis, Sand oder Lehm besteht, wobei ein zubringender Drillnagel beim Eindrehen der Zugrichtung seines Gewindeprofils folgt und schlüssig in der Grundierung den gewünschten Halt findet.
- Jedoch reicht in vielen Fällen die Wechselwirkung von Gewindeprofil und Grundierung nicht aus, einen solchen Drillnagel allein auf der Grundlage der gegebenen Zugwirkung in ein Medium einzubringen, d.h., der bohrtechnische Arbeitsablauf muss durch eine zusätzlich vertikal wirkende Krafteinwirkung (z.B. mittels Druck oder Schlagtechnik) verstärkt werden.
- Ein derart in einer Grundierung eingebrachter Drillnagel kann eine Vielfalt an Funktionen übernehmen, die vorrangig einer geotechnischen oder bautechnischen Aufgabenstellung entstammen und in diesen Arbeitsbereichen speziell da, wo bislang keine Drillnagel-Technologie zum Einsatz gekommen ist, nur durch einen deutlich höheren technischen und materiellen Aufwand verwirklicht werden können.
- Beim etwaigen Vergleich mit einer Beton-Fundamentierung finden wir in einem Drillnagel-Haltesystem jedoch eine deutlich vereinfachte Technologie mit deutlich minimierten Gestehungskosten.
- Derartige technische Reduktionen sind jedoch nur dann überzeugend und sicherheitstechnisch relevant, wenn nach ihrer bautechnischen Umsetzung solche alternativen Systeme im Sinne der geforderten Funktion und Sicherheit etwa mit den Eigenschaften einer Beton-Fundamentierung vergleichbar sind und darüber hinaus in der Folge ihrer Anwendungsdauer auf den Fortbestand geforderter Haltefunktionen hin überprüfbar sind.
- Speziell geotechnische und bautechnische Aufgabenstellungen beruhen auf dem Hintergrund, dass einmal erstellte Bauformationen über die Dauer ihrer Anwendung einem ständigen Wandel der planerischen Ausgangssituation unterliegen, da laufend Witterungseinflüsse, Materialermüdungen oder funktionelle Abweichungen die eigentlichen Vorgaben für eine solche bautechnische Maßnahme in Frage stellen und deshalb laufend auf ihre bautechnische Sicherheit hin überprüft werden müssen.
- Das haltetechnische Einbringen eines Drillnagels erfordert in den meisten Fällen die zusätzliche Anbringung einer Halteplatte, mit der das Ende eines Drillnagels an der Oberfläche der einbezogenen Grundierung verbunden wird. Diese Halteplatte erfüllt dabei mehrere Funktionen, wobei z.B. Drucklasten, die auf diese Drillnagel-Halterung einwirken, auf die Oberfläche der Grundierung abgeleitet werden.
- Desgleichen können derartige Halteplatten auch zur technischen Aufnahme von ergänzenden Halterungen verwendet werden, die in der Folge ein standsicheres Aufsetzen weiterer Funktionselemente auf einer Halteplatte ermöglichen.
- Auch ist es möglich, derartige Halteplatten bei entsprechender Ausformung als Verbindungselement zu anderen Halteplatten einzusetzen.
- Derartige Halteplatten sind vielfältig bekannt und rechtfertigen ihre Funktion einmal durch entsprechende Materialbeschaffenheit wie aber auch durch flache ebene Formgebungen, um so schlüssig auf der Oberfläche der einbezogenen Grundierung aufliegen zu können.
- Der Nachteil einer derart flach und eben aufliegenden Halteplatte liegt jedoch in der eingeschränkten Möglichkeit, von Drillnägeln in beliebigen Winkeln durchdrungen zu werden, da Drillnägel, je mehr sie von einer senkrechten Einbohrrichtung abweichen, in der Halteplatte zu einer deutlichen Vergrößerung der notwendigen Aufnahmebohrungen führen, da sie ovale oder schlitzförmige Öffnungen bzw. Bohrungen voraussetzen. Solche flächenmäßigen Ausweitungen führen zu einer deutlichen Schwächung der gesamten Halteplatten-Statik.
- Die
DE 36 07 930 A1 offenbart kugelförmige Halterungen, welche bei der Ausbildung von gespreizten Verankerungen zum Einsatz kommen, dabei jedoch oft nur als einfaches Abschlusselement mit dem Ende eines Drillstabes verbunden werden, um so in einer Kugelschale Halt zu finden, damit darauf in der Folge eine auslenkbare Zusatzhalterung anbracht werden kann. - In einer alternativen Ausführung zeigt die
CN 202 900 295 U wie eine Auslenkkugel zum Einsatz gebracht wird, die es ermöglicht, durch den glatten Bohrkanal einer kugelförmigen Halterung einen Drillnagel bei variabler Ausrichtung an der gewölbten Oberfläche einer Halteplatte mittels Zusatzelement gleicher Wölbung durch eine abschließende Gewindeschraubenmutter in der gewählten Position zu fixieren. - Jedoch ist es bei dieser technischen Ausführung so, dass der einbezogene Drillnagel nach seiner endgültigen Positionierung im Grunde genommen nicht mehr bewegt werden kann und auch die kugelförmige Halterung keinen vertikalen Bewegungseinfluss auf den einbezogenen Drillnagel mehr ausüben kann, weil die kugelförmige Halterung in ihrem vertikalen Bohrtunnel mit einer glatten Innenmantelung am Drillnagel anliegt.
- Der Einsatz einer solchen kugelförmigen Halterung ist bei dieser Technologie ohne bedeutende Funktion, weil der Freiraum, der dafür notwendig ist dieses Kugelelement in den gewölbten Halteplatten zu integrieren, auch jederzeit dazu verwendet werden kann, ohne Kugel dem dort einbezogenen Drillnagel erweiterte Ausrichtungsmöglichkeiten einzuräumen.
- Allein die Verbindung von Zwischenelement und Gewindeschraubenmutter reichen bei dieser technischen Anordnung aus, eine feste Verbindung zwischen Halteplatte und Drillnagel herzustellen. Das Kugelelement ist in diesem Fall keine wesentliche Erweiterung möglicher Funktionen. Verständlich deshalb der Versuch, die Schwächung einer derart gespreizten Drillnagel-Halterung etwa durch das Aufsetzen zusätzlicher Gelenkeelemente ausgleichend zu stabilisieren. Ein weiteres gattungsgemäßes Drillnagel-Haltesystem ist von
WO 2004/001192 A1 bekannt. - Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine kugelförmige Halterung derart weiterzubilden, dass ein darin eingebrachter Drillnagel auch bei einem gegenüber dem Untergrund schrägen Einführwinkel einen festen Halt findet, in dieser Winkelposition fixiert und auch nach der Montage in seiner Längsrichtung bewegt werden kann.
- Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
- Wesentliches Merkmal ist, dass eine Nachspannkugel von einer oberen und einer unteren Halteplatte fixiert wird und nach dem Lösen der an der Halteplatte angebrachten Spannschraube verdreht werden kann, sodass der in der Nachspannkugel befindliche Drillnagel in einer von der Lotrichtung abweichenden Ausrichtung erneut fixiert werden kann.
- Falls ein späteres Nachspannen des Drillnagels notwendig ist, verfügt der Drillnagel im oberen Bereich über einen Haltestutzen, der zusammen mit der Nachspannkugel drehbar ist. Wird nun der Haltestutzen gedreht, wirkt ein Innengewinde im Inneren des Haltestutzens auf das Außengewinde des nicht drehenden Drillnagels, weicher sich dadurch in vertikaler Richtung nach unten oder nach oben bewegt und durch den Haltestutzen und die Kugel hindurch wandert.
- Bei bekannten Kugelhalterungen, auch bei normalen Gewindehalterungen ist es zwar möglich den dort implantierten Gewindestab auch nach abschließender Montage immer vertikal nach oben oder unten zu drehen, aber eben nur zu drehen, d.h. der Gewindestab selbst dreht sich in seiner Verlaufsrichtung.
- Dieses Drehen verhindert jedoch die vorliegende Erfindung mit der erfindungsgemäßen Nachspanntechnik, bei der über einen Schlüsselansatz nur auf die Nachspannkugel eine Drehbewegung ausgeübt wird, damit eine Kraftübertragung auf den Drillnagel erfolgt, bei der der Drillnagel im Sinne dieser Krafteinwirkung ohne eigene Drehbewegung in Längsrichtung nach oben oder unten ausweichen kann.
- Somit ist es möglich, dass der einbezogene Drillnagel die ihn umgebene Grundierung durch die Kontur des Gewindeprofils ankratzt und gelockertes Grundierungsmaterial etwaige Freistellen zwischen Grundierung und Drillnagel auffüllen kann.
- Eine verbesserte Reibung ist damit wieder hergestellt und der Drillnagel in der Grundierung erneut sicher verankert.
- Dadurch ist ein nachspannbares Drillnagel-Haltesystem möglich, wobei um den Sicherheitsanforderungen geotechnischer oder allgemein bautechnischer Anforderungen zu entsprechen, folgende drei wesentliche Funktionsbereiche möglich sind:
- Formtechnische Erweiterung standardisierter Halteplatten
- Einsatz der sog. Nachspannkugel
- Permanente Möglichkeit der Nachspannbarkeit mittels Mobilisierung der Mantelreibung zwischen Drillnagel und Grundierung
- Für die vorliegende Erfindung wird vorteilhafterweise eine Halteplatte in schalenförmiger Ausführung verwendet, die mittels vielfältiger Varianten der Mantelform von Kugelelementen oder anderen geometrischen Hohlformen ganzheitlich oder segmentartig entstammen sein kann.
- Derartige schalenförmige Elemente zeichnen sich vorrangig dadurch aus, dass sie entsprechend variabel ausgewählter Bogenwinkel oder winkelförmigen Verbindungen diverser Flachelemente nicht nur die Eigenschaften einer durchgehend flach aufliegenden Haltefläche partiell enthalten, sondern speziell in ihrem aufsteigenden Formanteil die Möglichkeit vorgeben, von der senkrecht vertikalen Ausrichtung abweichende Drillnägel auch bei deutlicher Spreizung mit vergleichsweise kleinen Bohrungen in der Halteplatte auszukommen. Auf diese Art und Weise sind auch Drillnagel-Neigungen möglich, die mit herkömmlichen Halteplatten seitlich gerichtet nicht zu realisieren sind.
- Schalenförmige Halteplatten oder beliebig daraus abgeleitete Segmente können sich fallweise ganz selbstverständlich unregelmäßig ausgeformten Oberflächen von einbezogenen Grundierungen anpassen, ohne dass im Vorfeld ihrer Montage, etwa durch aufwendige Erdarbeiten, eine individuelle Passgenauigkeit hergestellt werden muss. Daraus ergibt sich auch eine vielfältige Verbindungsmöglichkeit unterschiedlicher Schalenformen oder Segmente untereinander zu beliebig denkbaren Funktionseinheiten. Eine technische Ausführungsform, die besonders bei geotechnischen Aufgaben wie "Hangsicherung" oder "Küstenschutz" gefordert wird.
- Ganz anders nun die technischen Möglichkeiten der erfindungsgemäßen Nachspannkugel in der nachspannbaren Drillnagel-Halterung, bei der das zum Einsatz gebrachte Kugelelement die Möglichkeit einer variablen Ausrichtung eines einbezogenen Drillnagels beinhaltet.
- Schwerpunktmäßig zeichnet sich diese Drillnagel-Halterung dadurch aus, dass sich ein bewegliches Kugelelement zwischen mindestens zwei Halteplatten (auch Haltelementen) befindet und einen Drillnagel in sich aufnimmt. Unabhängig von der vertikal vorgegebenen Ausrichtung des Drillnagels, kann dieser auch nach seiner endgültigen Einbringung jederzeit vertikal nach oben oder unten bewegt werden, ohne dabei die Drillnagelhalterung in ihrer Funktion teilweise oder ganz demontieren zu müssen.
- Das wird dadurch erreicht, dass die Nachspannkugel durch Halteelemente gehalten wird, die ihrerseits durch eine Schraubverbindung miteinander verbunden sind.
- Diese Halteelemente können dabei derart formschlüssig mit der integrierten Nachspannkugel verbunden sein, dass sich die Nachspannkugel in der gewählten Ausrichtung nicht mehr ablenken lässt.
- Möglich ist es aber auch, zwischen den beiden Halteelementen einen Freiraum derart zu wählen, dass zwischen der Nachspannkugel und den Halteelementen nur ein minimaler Freiraum (durch Lösen der Schraubverbindung) entsteht, der es in der Folge erlaubt, nicht nur die darin enthaltene Nachspannkugel gegenüber den benachbarten Halteelementen zu bewegen, sondern auch eine auf die Nachspannkugel ausgeübte Drehbewegung auf darin integrierten Drillnagel zu übertragen. Dies geschieht durch ein einfaches Drehen der Nachspannkugel, wobei ein darin befindliches Innengewinde auf das Außengewinde des Drillnagels greift und diesen so in Längsrichtung nach oben oder unten bewegen kann.
- Dies ist nur dadurch möglich, dass das in der Nachspannkugel integrierte Innengewinde in seinem Durchmesser und Steigung dem Außengewinde des Drillnagels entspricht.
- Das in der Nachspannkugel durchgehende Innengewinde setzt sich in einem auf der Nachspannkugel befindlichen Haltestutzen fort. Somit besteht ein durchgehendes Gewinde durch Haltestutzen und Nachspannkugel bzw. der Haltstutzen führt das Gewinde der Nachspannkugel fort.
- Ein solcher Haltestutzen weist einen Schlüsselansatz auf, an dem ein Werkzeug angreifen kann, um den Haltestutzen zusammen mit der damit verbundenen Nachspannkugel zu drehen.
- Der Außenmantel von diesem Schlüsselansatz hat dabei eine variable Ausformung, die es erlaubt, diesen Schlüsselansatz mit einem einfachen Werkzeug (z.B. Maulschlüssel) um eine axiale Achse, das ist die Achse die auch in Längsrichtung durch den Drillnagel verläuft, zu drehen.
- Wird nun eine derartige Drehbewegung auf die Nachspannkugel ausgeübt, möchte diese natürlich in ihrer Drehbewegung primär dem Gewindeverlauf des integrierten Drillnagels folgen, ein Bewegungsablauf, der, weil die Nachspannkugel von zwei Halteelementen eingeengt wird, zu keinem vertikalen Bewegungsvorgang der Nachspannkugel führen kann, sondern der Drillnagel selbst als Ausweichmanöver gegenüber der auf ihn einwirkenden Drehkräften bzw. Zwangskräften wahlweise einen Bewegungsvorgang in Längsrichtung nach oben oder unten ausführt, ohne dass der Drillnagel in diesem vertikalen Bewegungsablauf sich selbst dreht. Es wird somit eine rotatorische Bewegung der Haltekugel in eine translatorische Bewegung des Drillnagels übertragen.
- Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Nachspanntechnik des Drillnagel-Halteelements.
- Mit der fortwährenden Beweglichkeit des Drillnagels sind alle rahmentechnischen Voraussetzungen geschaffen, bei einer solchen Drillnagel-Halterung mittels sog. Nachspannung des Drillnagels die geforderte Funktionalität, sowohl bei der Erstmontage wie auch in der Folgezeit mittels einer sog. Mobilisierung der Mantelreibung zu überprüfen und etwaige Abweichungen von der gewünschten Position den sicherheitstechnischen Vorgaben anzupassen.
- Grundlage dazu ist die physikalische Eigenschaft der sog. Mantelreibung, die beim Einbringen eines Drillnagels (auch ähnlicher Schraubelemente) an seinem Außenmantel gegenüber der ihn umgebenden Grundierung entsteht, also infolge der Relativbewegung zwischen Grundierung und dem Drillnagelmantel. Diese Mantelreibung kann sehr variabel sein und ist vorrangig von der Materialbeschaffenheit der einbezogenen Grundierung, sowie etwaigen linearen Abweichungen des vertikalen Verlaufes des Drillnagels abhängig.
- So kann es bei einer derartigen Verbindung von Drillnagel und Grundierung dazu kommen, dass sich an manchen Stellen schon bei der Erstmontage über die Länge des eingebrachten Drillnagels eine unterschiedliche Stärke der Mantelreibung ergibt, die fallweise aus der Schichtung unterschiedlicher Grundierungseigenschaften entstehen kann. Derartige Abweichungen der Mantelreibung können aber auch über einen nachfolgenden Zeitraum hinweg durch geologische Verwerfungen innerhalb einer Grundierung oder durch externe Witterungseinflüsse partiell oder umfassend minimiert, aber auch verstärkt werden. Eine Veränderung, die durch alleinigen Augenschein einer solchen Halterung nicht wahrgenommen werden kann.
- Auch ist es denkbar, dass bei einer geotechnischen Verbauung einer Drillnagel-Halterung natürliche Erdbewegungen der jeweiligen Grundierung auf den Längsverlauf mit derartigen Kräften einwirken, dass es zu einer Ablenkung der ursprünglichen Verlaufsrichtung des Drillnagels und im Falle einer Überbelastung es zum Abbrechen eines Drillnagels kommt, oder eine ursprünglich mit einer eher niederen Mantelreibung verbundene Verlaufsrichtung des Drillnagels durch eine leichte Krümmung in ihrer Haltbarkeit verstärkt wird. Mechanische Vorgänge, die jedoch erst in ihrer Auswirkung beurteilt werden können, wenn sie messtechnisch relevant eingeordnet werden können.
- Mit der durch den Schlüsselansatz ausgeübten Drehbewegung der Nachspannkugel ist es also möglich, einen Drillnagel in Längsrichtung zu bewegen und die damit verbundene Ausweichbewegung mit geeigneter Messtechnologie am freien Ende eines Drillnagels als unmittelbares Ergebnis einer Mantelreibung zu interpretieren.
- Stellt sich bei einem solchen Messvorgang heraus, dass die Mantelreibung eines Drillnagels und damit seine mechanische Belastbarkeit zu gering ist, kann durch wiederholte Auf- und Abbewegungen des Drillnagels schon bei kleinen Bewegungsabläufen die den Drillnagel umgebende Grundierung durch die Rauigkeit seines Gewindeprofiles derart "angekratzt" werden, dass sich das dabei freiwerdende Grundierungsmaterial in etwaigen Freiräumen zwischen Drillnagel und Grundierung ansammelt und dort zu einer erneuten Verdichtung der Drillnagel-Umgebung führt. Der ursprüngliche Halt des Drillnagels in der Grundierung ist somit wiederhergestellt.
- Ein sicherheitstechnischer Vorgang, der fachlich als Nachspannen bezeichnet wird und in dieser Form von keinem bislang bekannten Haltesystem geleistet werden kann.
- Es zeigen:
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Figur 1 : schematisierte Ansicht einer Haltekugel -
Figur 2 : Schnittdarstellung einer Haltekugel -
Figur 3 : Drillnagel-Haltesystem -
Figur 4 : Schnittdarstellung Drillnagel-Haltesystem -
Figur 5 : Schnittdarstellung obere und untere Halteplatte -
Figur 6 : perspektivische Darstellung einer vergrößerten unteren Halteplatte -
Figur 7 : Schnittdarstellung einer unteren Halteplatte -
Figur 8 : Schnittdarstellung einer geknickten unteren Halteplatte -
Figur 9 : Schnittdarstellung einer geknickten unteren Halteplatte mit Scharnier -
Figur 10 : gebogene untere Halteplatte -
Figur 11 : perspektivische Darstellung einer gewellten unteren Halteplatte -
Figur 12 : perspektivische Darstellung einer ziehharmonikaartigen unteren Halteplatte -
Figur 13 : Segmente einer unteren Halteplatte -
Figur 14 : perspektivische Darstellung einer Sonderform der unteren Halteplatte -
Figur 15 : perspektivische Darstellung zweier zusammengeschraubter unterer Halteplatten -
Figur 16 : perspektivische Darstellung dreier zusammengeschraubter unterer Halteplatten -
Figur 17 : an den Endbereichen zusammengeschraubte Halteplatten -
Figur 18a , b: kugelförmige untere Halteplatte -
Figur 19 : becherförmige untere Halteplatte -
Figur 20 : Segment einer gebogenen unteren Halteplatte -
Figur 1 zeigt die Nachspannkugel 1 des erfindungsgemäßen Drillnagel-Haltesystems, wobei auf einem Kugelkörper 2 in dem hier gezeigten Beispiel ein Haltestutzen 3 aufgeschweißt ist. - Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt, da die Nachspannkugel 1, bestehend aus einem Kugelkörper 2 mit einem darauf angebrachten Haltestutzen 3 auch als einteiliges Bauteil, beispielsweise in einem Gießprozess, gefertigt werden kann.
- In dem hier gezeigten Beispiel nach
Figur 1 weist der Haltestutzen 3, ähnlich wie bei einer Sechskantmutter äußere Angriffsflächen 7 auf, an denen ein Werkzeug angreifen kann. Ein solches Werkzeug dient dazu die Nachspannkugel um eine durch den Haltestutzen und dem Kugelkörper 2 verlaufenden Drehachse zu drehen. - Auf einem solchem Haltestutzen nach
Figur 1 mit einer Sechskant-Form ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt. Es wird jegliche Formgebung eines Haltestutzens mit der vorliegenden Erfindung beansprucht. So kann beispielsweise der Haltestutzen 3 lediglich drei Angriffsflächen aufweisen oder jegliche andere Profilierung, die einen Angriff eines separaten Werkzeuges zur Drehung der Nachspannkugel ermöglichen. - Der Haltestutzen 3 weist ein Gewinde 4 auf, in welches gemäß den folgenden Figuren ein Drillnagel beziehungsweise das Gewinde eines Drillnagels aufgenommen werden kann.
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Figur 2 zeigt die Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Nachspannkugel 1 mit dem Haltestutzen 3 an dem sich der Kugelkörper 2 anschließt. - Der Haltestutzen 3 weist ein Innengewinde 4 auf, welches im hier gezeigten Beispiel lediglich bis zur Kontaktstelle des Haltestutzens mit dem darunter liegenden Kugelkörper 2 reicht.
- Im Kugelkörper selbst ist in Verlängerung des Gewindes 4 lediglich eine Bohrung 28 vorhanden, durch die der später eingefügte Drillnagel hindurch geführt wird.
- Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt, da das Gewinde 4 auch durch den Kugelkörper 2 hindurchreichen kann, um somit einen Gewindeeingriff zwischen der Nachspannkugel und dem später eingefügten Drillnagel auf der gesamten Länge der Nachspannkugel gewährleisten zu können.
- Durch die Mitte dieses Gewindes 4 verläuft die Drehachse 5, um welche sich die Nachspannkugel, bei Angriff eines Werkzeuges an den Angriffsflächen 7, in Pfeilrichtung 6 drehen kann.
- Aufgrund des Gewindeangriffs des Gewindes 4 an einem Drillnagelgewinde 16 wird der Drillnagel 15 bei Drehung der Nachspannkugel 1 um die Drehachse 5 in Pfeilrichtung 8 durch die Nachspannkugel hindurch befördert. Es wird somit die rotatorische Bewegung der Nachspannkugel 1 in eine transitorische Bewegung des Drillnagels15 übertragen.
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Figur 3 zeigt das erfindungsgemäße Drillnagel-Haltesystem, welches die vorgenannte Nachspannkugel 1 beinhaltet. - In den Haltestutzen 3 der Nachspannkugel 1 ist in dem Beispiel nach
Figur 3 ein Drillnagel 15 eingeführt. Der Kugelkörper 2 der Nachspannkugel 1 ist hierbei zwischen zwei Halteplatten 9 und 10 eingespannt. - Die obere Halteplatte 9 weist eine Öffnung 12 auf, durch welche der Kugelkörper 2 teilweise aus der Haltplatte 9 herausragt. Diese Öffnung 12 ist jedoch kleiner als der Durchmesser des Kugelkörpers 2. In gleicher Weise, jedoch nicht sichtbar in
Figur 3 , ragt der Kugelkörper 2 aus der unteren Halteplatte 10 mit einer ebenfalls dort angebrachten Öffnung heraus, Die beiden Halteplatten 9, 10, sind über vier Schrauben 13, welche mit entsprechenden Muttern 14 zusammenwirken, miteinander verschraubt. - Der Drillnagel 15 weist das Außengewinde 16 auf, welches mit dem Gewinde 4 der Nachspannkugel 1 korrespondiert. Wird nun durch ein separates Werkzeug eine Drehbewegung auf den Haltestutzen 3 der Nachspannkugel 1 übertragen, bewegt sich der Drillnagel 15 aufgrund des Gewindeeingriffes in Pfeilrichtung 8.
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Figur 4 zeigt die Darstellung nachFigur 3 in Schnittdarstellung, wobei sichtbar ist, dass sich der Drillnagel 15 im Gewindeeingriff mit dem Gewinde 4 auf der kompletten Länge der Nachspannkugel 1 befindet. - Bei dieser Ausführungsform weist somit auch der Kugelkörper 2 der Nachspannkugel 1 ein durchgängiges Gewinde 4 auf.
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Figur 5 zeigt die obere Halteplatte 9 und die untere Halteplatte 10 in Schnittdarstellung, wobei die Halteplatte 9 eine Öffnung 12 und die untere Halteplatte 10 eine Öffnung 22 aufweist. - Zwischen den Halteplatten 9, 10 besteht ein Spalt 11, der je nach Größe des eingelegten Kugelkörpers unterschiedliche groß ausgebildet sein kann. Ausgehend vom Spalt 11 verjüngt sich bei der oberen Halteplatte 9 die Öffnung 12 zur Außenseite hin. Ebenso verjüngt sich die Öffnung 22 der Halteplatte 10, ausgehend vom Spalt 11, nach außen hin.
- Die Innenkanten 26 der Öffnung 12 der oberen Halteplatte 9 bilden in dem hier gezeigten Beispiel einen Winkel 17 zueinander. Ebenso bilden die inneren Kanten 25 der Öffnung 22 der unteren Halteplatte 10 einen Öffnungswinkel 18.
- Diese Formgebung mit den nach außen hin verjüngenden Öffnungen ermöglicht ein Halten einer eingelegten Nachspannkugel 1 zwischen den beiden Halteplatten 9, 10. Je nach geometrischer Ausformung der Nachspannkugel, welche auch als Polyeder ausgebildet sein kann, sind die Kanten 25, 26 der Halteplatten 9, 10 ausgebildet, um die Nachspannkugel 1 zu fixieren, damit diese nicht aus den Öffnungen 12, 22 herausfallen kann. So können die Kanten 25, 26 auch gebogen ausgebildet sein, oder eine andere geometrische Formgebung aufweisen.
- So ist auch der Spalt 11 variabel, der je nach Größe der Nachspannkugel 1 größer oder kleiner ausgebildet sein kann. Die beiden Halteplatten 9, 10 werden dann beispielsweise durch die in
Figur 4 gezeigte Schrauben-Mutterverbindung 13, 14 zusammen gehalten. - Eine solche Verschraubung der einzelnen Halteplatten miteinander dient dazu, die Nachspannkugel in einer gewünschten Position im Inneren der Halteplatten 9, 10 zu fixieren. So kann die Nachspannkugel 1 beispielsweise mit ihrem Drillnagel 15 einen von der vertikalen Richtung abweichenden Winkel einnehmen, um so den Drillnagel 15 schräg in den Untergrund zu treiben. Mit dieser Vorrichtung können somit Drillnägel in einer auf dem Untergrund aufliegenden unteren Halteplatte 10 schräg, d.h. in einem Winkel kleiner als 90° gegenüber der unteren Halteplatte 10, in den Untergrund eingetrieben werden. Dafür bleibt zunächst die Nachspannkugel 1 zwischen den Halteplatten 9, 10 beweglich, bis der Drehnagel 15 den richtigen Winkel angenommen hat und nach der erfolgten Ausrichtung der Nachspannkugel und Einführen des Drillnagels 15 in den Untergrund, wird die Nachspannkugel zwischen den beide Halteplatten über die Schrauben-Muttern-Verbindung 13, 14 fixiert, sodass dieser Winkel dauerhaft eingestellt ist.
- Falls zu einem späteren Zeitpunkt ein Nachspannen des Drillnagels 15 erforderlich ist, wird die Schraubverbindung 13, 14 gelöst, sodass die Nachspannkugel 1 wieder gelöst und drehbar ist. Anschließend wird mit einem Werkzeug über den Haltestutzen 3 eine Drehbewegung auf die Nachspannkugel 1 ausgeübt und der Drillnagel 15, je nach Drehrichtung nach oben aus dem Untergrund heraus, oder nach unten in den Untergrund hinein getrieben.
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Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei die bereits in den vorhergehenden Figuren gezeigten oberen Halteplatten 9 auf einer stark vergrößerten unteren Halteplatte 10a aufgebracht sind. Diese Halteplatte 10a ermöglicht die Aufbringung von beispielsweise zwei oberen Halteplatten und zeichnet sich durch eine größere Auflagefläche auf dem Untergrund aus. - Für die Verschraubung der oberen Halteplatte 9 auf der unteren vergrößerten Halteplatte 10a weist die obere Halteplatte 9 Bohrungen 19 auf, die mit in der unteren Halteplatte 10a eingebrachten Bohrungen korrespondieren und durch welche die Schrauben 13 hindurch gesteckt werden können.
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Figur 7 zeigt die inFigur 6 gezeigte Halteplatte 10a in Schnittdarstellung, wobei die untere Halteplatte 10 zwei Öffnungen 22 mit schrägverlaufenden Kanten 26 aufweist. Diese Kanten 26 verjüngen sich nach unten hin, sodass eine in die Halteplatte 10 eingesetzte Nachspannkugel 1 nicht nach unten herausfallen kann. -
Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei die untere Halteplatte 10a mittig gebogen ist und die beiden davon ausgehenden Schenkel ein Öffnungswinkel 20 zwischen sich aufweisen. Die Schenkel weisen jeweils eine Öffnung 22 auf, in die die Nachspannkugel eingelegt werden kann. Der linke Schenkel zeigt beispielhaft die Ausrichtung eines Drillnagels 15. -
Figur 9 zeigt eine Weiterführung der gebogenen Halteplatte 10a, wobei zwischen den beiden Schenkeln der unteren Halteplatte ein Gelenk 21 angeordnet ist, womit der Öffnungswinkel 20 variabel ist und die Schenkel in den Pfeilrichtungen 30, 31 bewegt werden können. -
Figur 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei die untere Halteplatte 10a gebogen ist und die Öffnungen 22 an unterschiedlichen Bereichen der Biegungen angeordnet sind. Dadurch erfährt der Drillnagel 15 von Grund auf bereits eine von der Horizontalen abweichenden Ausrichtung, wenn er in einem gebogenen Bereich der unteren Halteplatte 10a nachFigur 10 angeordnet ist. - Durch diese Biegungen ist es möglich den Drillnagel 15 in unterschiedlichen Winkeln in den Untergrund zu treiben.
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Figur 11 zeigt eine weitere Ausführungsform einer vergrößerten unteren Halteplatte 10a, wobei diese gewellt ausgebildet ist und in die Öffnungen 22 in den Wellentälern 32 oder den Wellenbergen 33 angeordnet sein können. - Durch diese unterschiedliche Anordnung der Öffnungen 22 kann es sein, dass die Kanten 26 (vgl.
Figur 5 ) zueinander eine unterschiedliche Länge und/oder einen unterschiedlichen Öffnungswinkel 18 einnehmen. So kann es beispielsweise sein, dass die Öffnung 22 in einem Wellenberg 33 angeordnet ist und die in Richtung des Wellentals 32 zeigende Kante 26 kürzer ausgebildet ist als die Kante 26, weiche in Richtung der Spitze des Wellenbergs 33 angrenzt. -
Figur 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei die untere vergrößerte Halteplatte 1 0a, ähnlich wie eine Ziehharmonika gefaltet ist und somit je nach Anordnung der Öffnungen 22 ebenfalls auf dem Winkel des Drillnagels 15 Einfluss genommen werden kann. -
Figur 13 zeigt eine weitere Ausführungsform einer gebogenen Halteplatte 10a, welche je nach Öffnungswinkel 23 in unterschiedliche Segmente unterteilt werden kann und beispielsweise je nach topographischer Beschaffenheit des Untergrundes getrennt werden kann. -
Figur 14 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei die unteren Halteplatten 10b sich zu einer Bechermatrize zusammenschließen. Eine solche Bechermatrize ist ähnlich wie der Eiswürfelbehälter eines Tiefkühlfaches unterteilt, wobei jedoch die Halteplatten 10b am Grund der einzelnen Becher spitzenförmig aufeinander zu laufen. - Eine solche Bechermatrize ermöglicht ein Einpressen der von den untern Halteplatten 10b gebildeten spitzen Winkeln in den Untergrund, wenn auf die Nachspannkugel eine Kraft ausgeübt wird.
- Zudem ist man nicht auf einzelne Öffnungen in der unteren Halteplatte beschränkt, sondern kann sich die jeweilige Öffnung in der Bechermatrix aussuchen, um einen Drillnagel über die Nachspannkugel hindurch zu treiben.
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Figur 15 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei zwei bandförmige längliche untere Halteplatten 10a miteinander über eine Schraubverbindung 24 verschraubt sind. - Diese zwei miteinander verschraubten unteren Halteplatten 10a bilden somit einen Anker, welcher auf dem Untergrund aufgelegt werden kann.
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Figur 16 zeigt eine Weiterführung vonFigur 15 , wobei drei Bandförmige untere Halteplatten 10a miteinander über eine Schraubverbindung 24 verschraubt sind. Somit ist es möglich, je nach Beschaffenheit des Untergrundes und der gewünschter Haltekraft zwischen Drillnagel und Untergrund, unterschiedliche Halteplatten miteinander zu verschrauben und falls Bedarf besteht, dieser somit gebildete Anker beliebig mit weiteren Halteplatten 10a zu erweitern. -
Figur 17 zeigt eine Weiterführung vonFigur 15 , wobei zwei bandförmige untere Halteplatten 10a ebenfalls über eine Schraubverbindung 24 miteinander verbunden sind, jedoch die Halteplatten längs, d.h. über eine Strecke auf dem Untergrund aufliegen. - In die jeweilige Öffnung 22 können dann die Nachspannkugeln mit den Drillnägeln 15 eingeführt werden.
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Figur 18a zeigt eine weitere Ausführungsform einer unteren Halteplatte 10c, wobei diese kugelförmig ausgebildet ist. Durch die Öffnungen 22, welche in der Außenschale dieser Halbkugel angeordnet sind, können die Haltekugeln mit den Drillnägeln 15 eingeführt werden. - Zur besseren Fixierung der unteren Halteplatte 10c auf dem Untergrund, sind Dorne 27 vorgesehen, womit eine Fixierung der unteren Halteplatte 10c vor einschrauben des Drillnagels 15 auf dem Untergrund gewährleisten, damit die halbkugelförmige untere Halteplatte nicht verrutschen kann.
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Figur 18b zeigt eine weitere Ausführungsform gemäßFigur 18a , wobei die Halbkugel ellipsenförmig ausgebildet ist und ebenfalls Dorne 27 aufweist. -
Figur 19 zeigt ähnlich wieFigur 14 eine becherförmige untere Halteplatte 10b, wobei jedoch die Seiten der Becher keinen spitzen Winkel zwischen sich einnehmen. Vielmehr sind am Boden dieses Bechers Dorne 27 angebracht, welche zur Fixierung der unteren Halteplatte vor Verschraubung der Drillnägel auf dem Untergrund dienen. - Die Seiten der becherförmigen unteren Halteplatte 10b können dann die Nachspannkugeln zusammen mit den Drillnägeln 15 in die Öffnungen 22 eingelegt werden.
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Figur 20 zeigt eine weitere Ausführungsform einer gebogenen unteren Halteplatte 10a die ebenfalls Dorne 27 zur Fixierung auf dem Untergrund aufweisen. - Die vorliegende Erfindung zeichnet sich also damit aus, dass eine Nachspannkugel von einer oberen und einer unteren Halteplatte fixiert wird und nach dem Lösen von an den Halteplatte angebrachten Spannschrauben verdreht werden kann, sodass der Drillnagel in einer von der Lotrichtung abweichenden Ausrichtung erneut fixiert werden kann.
- Eine solche Ausrichtung kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung von einer auf der Nachspannkugel angebrachten Markierung abgelesen werden, welche eine Maßangabe gegenüber der oberen Halteplatte darstellt.
- Fall ein späteres Nachspannen des Drillnagels notwendig ist, verfügt die Nachspannkugel im oberen Bereich über einen angeformten Haltestutzen, der zusammen mit der dem Kugelkörper drehbar ist.
- Wird nun der Haltestutzen gedreht, wirkt ein Innengewinde auf das Außengewinde des sich nicht drehenden Drillnagels, welcher sich dadurch in Längsrichtung nach oben oder unten bewegen kann. Somit wird eine rotatorische Bewegung der Nachspannkugel in eine translatorische Bewegung des Drillnagels umgewandelt.
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- 1. Nachspannkugel
- 2. Kugelkörper
- 3. Haltestutzen
- 4. Gewinde
- 5. Drehachse
- 6. Pfeilrichtung
- 7. Angriffsfläche
- 8. Pfeilrichtung
- 9. Obere Halteplatte
- 10. Untere Halteplatte (10a, 10b, 10c)
- 11. Spalt
- 12. Öffnung
- 13. Schraube
- 14. Mutter
- 15. Drillnagel
- 16. Gewinde (von 15)
- 17. Öffnungswinkel
- 18. Öffnungswinkel
- 19. Bohrung
- 20. Öffnungswinkel
- 21 . Gelenk
- 22. Öffnung
- 23. Winkel
- 24. Schraubverbindung
- 25. Kante
- 26. Kante
- 27. Dorn
- 28. Bohrung
- 29. -
- 30. Pfeilrichtung
Claims (10)
- Drillnagel-Haltesystem bestehend aus einem beweglichen Kugelkörper (2), der in sich einen Drillnagel (15) mit einem Gewinde (16) aufnimmt und in einer Öffnung (22) einer Halteplatte (9, 10, 10a, 10b, 10c) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkörper (2) von einer oberen Halteplatte (9) und einer unteren Halteplatte (10) gehalten ist und einen Haltestutzen (3) mit einem Gewinde (4) aufweist, durch das eine auf den Haltestutzen (3) aufgebrachte Drehbewegung auf das Gewinde (16) des Drillnagels (15) übertragbar ist.
- Drillnagel-Haltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatten (9, 10, 10a, 10b, 10c) über eine Schraubverbindung (13, 14) miteinander verbunden sind.
- Drillnagel-Haltesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestutzen (3) am Umfang verteilte Angriffsflächen (7) für den Angriff eines Werkzeuges aufweist.
- Drillnagel-Haltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestutzen (3) und der damit verbundene Kugelkörper (2) um eine durch das Gewinde (4) verlaufende Drehachse (5) drehbar ist.
- Drillnagel-Haltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (4) durch den Kugelkörper (2) verläuft.
- Drillnagel-Haltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Halteplatte (9) eine Öffnung (12) aufweist, durch welche der Kugelkörper (2) teilweise aus der oberen Haltplatte (9) herausragt.
- Drillnagel-Haltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Halteplatte (10, 10a, 10b, 10c) mindestens eine Öffnung (22) zur Aufnahme des Kugelkörpers (2) aufweist.
- Drillnagel-Haltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Halteplatte (10,10a, 10b, 10c) gebogen oder geknickt ist.
- Verfahren zur Verwendung eines Drillnagel-Haltesystems nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine aus einem Haltestutzen (3) und einem Kugelkörper (2) bestehende Nachspannkugel (1) von der oberen Halteplatte (9) und der unteren Halteplatte (10, 10a, 10b, 10c) fixiert wird und nach dem Lösen von an den Halteplatten (9, 10, 10a, 10b, 10c) angebrachten Schraubverbindungen (13, 14) verdreht werden kann, sodass der durch das Gewinde (4) der Nachspannkugel (1) durchgeführte Drillnagel (15) in einer von der Lotrichtung abweichenden Ausrichtung erneut fixiert werden kann.
- Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei gelösten Halteplatten (9, 10, 10a, 10b, 10c) eine auf den Haltestutzen (3) ausgeübte Drehbewegung um eine durch das Gewinde (4) verlaufenden Drehachse, das Gewinde (4) in das Außengewinde (16) des sich nicht drehenden Drillnagels eingreift und die rotatorische Bewegung der Nachspannkugel (1) in eine translatorische Bewegung des Drillnagels (15) überträgt.
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