-
Die
vorliegende Erfindung befaßt
sich mit einem Befestigungsanker zur Anbringung von Lasten im Bereich
von Fassaden mit einem Schaft, an dessen einem Ende ein Einschraubgewinde
vorgesehen ist, das in einen Befestigungsgrund einschraubbar ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum
Verankern von Lasten zwischen Fassadenelementen.
-
Bei
der Verankerung von Lasten im Bereich von Fassaden, beispielsweise
der Anbringung von Sonnenschutzanlagen, besteht ein Problem darin, daß die Fassadenelemente,
beispielsweise Glas- oder Steinplatten, selbst nicht belastet werden
dürfen.
-
Die
Fassadenelemente liegen in der Regel auf einem Befestigungsgrund
auf, beispielsweise einem massiven Untergrund oder auch einer Gerippekonstruktion
aus Profilen, die im Bereich der Stoßstellen der Fassadenelemente
angeordnet sind. In diesen Zwischenräumen werden auch die Befestigungsanker
für die
Lasten vorgesehen, um überhaupt
die Kräfte
ableiten zu können
oder, bei massivem Untergrund, ein Durchbohren der empfindlichen Fassadenelemente
in jedem Fall zu vermeiden. Bedingt durch die Materialstärke der
Fassadenelemente besteht allerdings das Problem, daß der Lastangriffspunkt
in einem vergleichsweise großen
Abstand zum Einschraubgewinde liegt, so daß der Befestigungsanker im
Bereich seiner Einschraubstelle erheblichen Biegemomenten ausgesetzt
ist und nur sehr begrenzte Lasten aufgenommen werden können, wenn
es nicht zu einem Ausreißen
des Einschraubgewindes und einem Absenken des Schaftes des Befestigungsankers
kommen soll.
-
Bei
Fassaden nicht einsetzbar sind Spreizdübel, wie sie z. B. aus der
DE 90 16 598 U1 und
der
DE 298 04 814
U1 bekannt sind. Diese Spreizdübel werden durch eine Bohrung
gesteckt und dann radial aufgespreizt, damit sich das Spreizelement
an einer Rückwand
z. B. in einem Hohlraum von hinten abstützen kann.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Befestigungsanker
zu schaffen, der höhere
Lasten aufnehmen kann.
-
Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch einen Befestigungsanker der eingangs beschriebenen Art
gelöst,
bei welchem im Bereich des Schaftes ein radial erweiterbares Spreizelement
vorgesehen ist, wobei in der montierten Endstellung des Befestigungsankers
das Einschraubgewinde in den Befestigungsgrund eingeschraubt ist
und der Schaft mit seinem Spreizelement in der radial erweiterten
Stellung an einer Anlagefläche
des Befestigungsgrundes mit radialem Abstand zum Einschraubgewinde
gegen Biegemomente abgestützt
ist.
-
Der
erfindungsgemäße Befestigungsanker bietet
mit dem Spreizelement den Vorteil, daß dieses die verankerten Lasten
an die Anlagefläche
unter günstigeren
Hebelbedingungen ableiten kann, so daß das Einschraubgewinde von
Biegemomenten entlastet wird. Dadurch können die mit Hilfe eines solchen
Befestigungsankers verankerten Lasten erheblich größer sein
als bei einem Befestigungsanker mit gleichem Durchmesser ohne ein
entsprechendes Spreizelement. Die radiale Erweiterbarkeit bietet
den Vorteil, daß bei
zunächst
radial eng am Schaft anliegendem Spreizelement dieses durch eine
Montagebohrung kleinen Durchmessers eingeführt werden kann und erst an schließend das
Aufspreizen erfolgt, um die Belastbarkeit zu erhöhen. So kann der erfindungsgemäße Befestigungsanker
problemlos durch eine vergleichsweise kleine Montagebohrung, beispielsweise
in einer Blende, eingeführt
werden, die einen Spalt zwischen den Fassadenelementen verdeckt.
-
In
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß das radial erweiterbare Spreizelement
gegen die Anlagefläche
andrückbar ist.
Mit Hilfe eines andrückbaren vorzugsweise
vorspannbaren Spreizelements wird bereits bei der Montage des Befestigungsankers
eine sehr gute Steifigkeit erreicht, so daß keine Absenkung des Befestigungsankers
beim tatsächlichen
Anbringen der Last zu befürchten
ist. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Lösung, bei welcher der Schaft
ein Außengewinde
aufweist, auf welches eine Montagehülse aufgeschraubt ist, mit
Hilfe derer das Spreizelement gegen die Anlagefläche andrückbar ist. Die Montagehülse läßt sich
von außen
gut mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges durch die Montageöffnung anziehen und
kann in ihrem Durchmesser ohne weiteres so gewählt werden, daß sie keine
größeren Radialabmessungen
besitzt, als das Spreizelement im nicht aufgeweiteten Zustand.
-
In
der Regel wird das Außengewinde
des Schaftes einen größeren Durchmesser
als das Einschraubgewinde besitzen, wobei letzteres je nach Befestigungsgrund
geeignet ausgebildet ist, während das
Außengewinde
des Schaftes als Maschinengewinde ausgebildet ist. Den größeren Durchmesser kann
man beispielsweise zur Ausbildung eines Absatzes zwischen dem Schaft
und dem Einschraubgewinde ausnutzen, der in beispielhafter Weiterbildung der
Erfindung zur Anlage an einer Fläche
um das Einschraubloch des Einschraubgewindes am Befestigungsuntergrund
vorgesehen ist. Ein solcher Absatz kann für eine weiter verbesserte Stabilität sorgen
und begrenzt zudem die Einschraubtiefe des Befestigungsankers auf
das gewünschte
Maß.
-
In
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Spreizelement
wenigstens einen Schenkel auf, der mit seinem zur Anlagefläche weisenden
Ende vom Schaft wegklappbar ist.
-
Durch
dieses einseitige Wegklappen nimmt das Spreizelement eine V-Form
an, die zur Übertragung
der in den Befestigungsanker eingeleiteten Kräfte auf die Anlagefläche besonders
geeignet ist. Vorzugsweise besitzt das Spreizelement einen Anschlag,
der seine Aufweitung begrenzt und damit beispielsweise bei einem
schwenkbaren Schenkel dessen maximalen Winkel in Bezug auf den Schaft
definiert. Dadurch wird vermieden, daß bei zu starker Aufweitung
und, im Falle eines Schenkels, entsprechend großem Winkel sich die Belastbarkeit
nachteilig verändern
könnte.
-
Vorzugsweise
ist der wenigstens eine Schenkel an seinem von der Anlagefläche weg
weisenden Ende schwenkbar festgelegt, wobei der Schenkel vorzugsweise
auf der Seite des Schaftes angeordnet ist, in welcher auch die Lastrichtung wirkt.
Als besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung zu
nennen, bei welcher zwei Schenkel vorgesehen sind, die an gegenüberliegenden
Seiten des Schaftes angeordnet sind. Durch eine vorzugsweise symmetrische
Ausbildung wird sichergestellt, daß beim Andrücken des Spreizelements an die
Anlagefläche
keine Schrägstellung
des Schaftes auftreten kann.
-
Eine
bevorzugte Weiterbildung der Schenkel sieht vor, daß die der
Anlagefläche
abgewandten Ende der Schenkel bügelartig
ausgebildet sind und den Schaft wenigstens teilweise umschließen, wobei die
beiden Schenkel mit ihren bügelartigen
Enden vorzugsweise gelenkig aneinander festgelegt sind. Bei dieser
Ausführungsform
ist es ohne weiteres möglich,
einen Schaft mit dem Außengewinde
und dem Einschraubgewinde durch ein entsprechend aufzusetzendes
Spreizelement bei sehr einfachem Aufbau zu dem erfindungsgemäßen Befestigungsanker
zu ergänzen.
-
Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung sieht vor, daß das
Spreizelement in Richtung seiner radial verkleinerten Stellung federnd vorbelastet
ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß sich das Spreizelement vor
oder während
der Montage nicht unkontrolliert aufweiten kann. Vorzugsweise wird
durch die Federkräfte
auch ein axialer Halt auf dem Schaft sichergestellt, so daß das Spreizelement
in seiner radial verkleinerten Stellung unverlierbar am Schaft gehalten
ist. In einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung kann die
federnde Anlage durch einen Gummiring bewerkstelligt sein, der die
beiden Schenkel umschlingt.
-
Wie
bereits angedeutet, ist vorzugsweise das Spreizelement wenigstens
in der radial erweiterten Stellung axial auf dem Schaft beweglich,
beispielsweise um es auf diesem zu montieren oder auch um die Andrückbewegung
an die Anlagefläche zu
ermöglichen.
Eine Verliersicherung kann den Weg des Spreizelements auf dem Schaft
begrenzen, wobei beispielsweise in der bereits zuvor beschriebenen
Art und Weise in der eingeklappten Stellung ein Halt zwischen dem
Spreizelement und dem Außengewinde
vorgesehen ist.
-
Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Verankern
einer Last an einem Befestigungsuntergrund zwischen zwei Fassadenelementen,
beispielsweise einem Vertikalprofil, wobei ein Befestigungsanker
mit einem Einschraubgewinde in den Untergrund eingeschraubt wird.
Die erfindungsgemäße Weiterbildung
dieses Verfahrens sieht vor, daß ein
Spreizelement auf dem Schaft angeordnet wird, dessen beiden Schenkel
nach dem Einschrauben aufgeklappt werden, so daß sie eine sich zum Befestigungsuntergrund
hin aufweitende V-Form annehmen, und anschließend eine Montagehülse auf
ein Außengewinde
des Befestigungsankers aufgeschraubt wird, mit deren Hilfe das Spreizelement
aufgeklappt und gegen eine Anlagefläche im Bereich des Befestigungsuntergrundes
angedrückt wird.
-
Nachfolgend
wird anhand der beigefügten Zeichnungen
näher auf
Ausführungsbeispiele
der Erfindung eingegangen. Es zeigen:
-
1 einen
Längsschnitt
einer Fuge zwischen zwei Fassadenelementen mit einem Befestigungsanker;
-
2 einen
Schnitt entlang A-A in 1;
-
3 den
Befestigungsanker aus 1 mit aufgeweitetem Spreizelement;
-
4 eine
Darstellung entlang der Linie B-B aus 3;
-
5 eine
Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Befestigungsankers;
-
6 eine
Schnittdarstellung des Befestigungsankers nach 5 mit
aufgeweitetem Spreizelement.
-
In 1 ist
ein schematischer Längsschnitt der
Befestigungssituation eines Befestigungsankers 10 in einem
Spalt zwischen zwei Fassadenelementen (nicht gezeigt) dargestellt.
Der Lastangriffspunkt auf den Befestigungsanker 10 liegt
bei einer solchen Montage außerhalb
einer Blende 12, die bedingt durch die zwischenliegenden
Fassadenelemente selbst bereits einen sehr großen Abstand zu einem Einschraubgewinde 14 an
einem Ende eines Schaftes 16 des Befestigungsankers 10 besitzt.
Das Einschraubgewinde 14 ist in einen Schraubkanal 18 eines
Tragprofils 20 eingeschraubt, der aus zwei parallelen Wandungen
besteht. Da die Montage des Befestigungsankers 10 erst
nach Fertigstellung der Fassade erfolgt und entsprechend auch bereits
die Blende 12 vorgesehen ist, steht zum Einsetzen nur eine vergleichsweise
kleine Durchgangsbohrung 22 in der Blende zur Verfügung, so
daß der
Befestigungsanker 10 auch nicht ohne weiteres größer dimensioniert werden
kann, zumal auch die Abmessungen des Schraubenkanals nicht so groß sind,
daß beispielsweise
das Einschraubgewinde 14 erheblich größer dimensioniert werden kann.
-
Auf
dem Schaft 16 des Befestigungsankers 10, der mit
einem Außengewinde 24 versehen
ist, ist ein Spreizelement 26 angeordnet, das zwei aufklappbare
Schenkel 28 besitzt. Die Schenkel 28 besitzen an
ihren dem Schraubkanal 18 abgewandten Enden jeweils eine
Bügelausbildung 30,
die den Schaft 16 teilweise umschließen. Die beiden Schenkel sind
im Bereich des bügelförmigen Endes 30 über eine
Gelenkstelle 32 schwenkbar aneinander festgelegt, so daß die dem
Schraubkanal 18 zugewandten Enden durch Verschwenken um
die Gelenkstelle 32 radial vom Schaft weggeschwenkt werden
können.
-
Um
ein unkontrolliertes Aufweiten des Spreizelements 26 zu
verhindern, ist ein Gummiring 34 vorgesehen, der die Schenkel 28 des
Spreizelements 26 umschlingt und diese in einer radial
verkleinerten, nicht aufgeklappten Stellung um den Schaft hält (s. auch 3).
Durch das Andrücken
der Schenkel an das Außengewinde 24 des
Schaftes 16 wird auch ein axialer Halt erreicht, der verhindert,
daß das
Spreizelement 26 vom Schaft 16 rutschen kann und
beispielsweise hinter der Blende 12 der Fassade verlorengeht.
Verbessert werden kann der Halt beispielsweise noch durch einen
innenseitigen Vorsprung an den Schenkeln, der sich im Außengewinde 24 verhakt.
-
In
der in 1 gezeigten Stellung ist der Befestigungsanker
mit seinem Einschraubgewinde 14 bereits vollständig in
den Schraubkanal 18 eingeschraubt, während sich das Spreizelement 26 noch
in der Ruhestellung befindet. Die zusätzliche Stabilisierung des
Befestigungsankers 10 erfolgt nun dadurch, daß eine Montagehülse 36 (s. 3)
auf das Außengewinde 24 des
Schaftes 16 aufgedreht wird. Die Montagehülse 36 verfügt über einen
Werkzeugansatz 38, so daß ein hülsenartiges Werkzeug angesetzt
werden kann, das von außerhalb
der Blende 12 bedient werden kann.
-
Die
Montagehülse 36 wirkt
auf die Bügelenden 30 der
Schenkel 28, wodurch diese gegen die Rückstellkraft des Gummirings 34 beginnen
auseinanderzuklappen. Begünstigt
wird die Aufschwenkbewegung durch Schrägflächen 40 (s. 1)
an den dem Schraubenkanal 18 zugewandten Enden der Schenkel 28.
Diese Enden stützen
sich auf einer Anlagefläche 42 ab,
die in dem in 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
durch die oberen Flanken der Wandungen des Schraubenkanals 18 gebildet
ist. Beim Erreichen der Endstellung gemäß 3 werden
die Enden der Schenkel leicht gegen die Anlagefläche 42 gedrückt, ohne
daß besondere Spannkräfte notwendig
sind.
-
Entsprechend
der Anordnung des Befestigungsankers in einem vertikalen Spalt zwischen
zwei Fassadenelementen bildet auch die Flucht der beiden Schenkel
eine vertikale Linie, so daß sich
bei einer Verankerung einer Last am freien Ende des Schaftes 16 eine
günstigere
Einleitung der Momente in das Tragprofil 20 ergibt. Das
Einschraubgewinde 14 wird von schädlichen Biegemomenten weitgehend
entlastet, so daß wesentlich
höhere
Lasten verankert werden können
als bei einem Befestigungsanker ohne Schraubelement.
-
In 5 und 6 ist
eine weitere Ausführungsform
eines Befestigungsankers 110 gezeigt, wobei der Schaft 116 mit
seinem Außengewinde 124 und
das Einschraubgewinde 114 dem in 1 und 3 gezeigten
Befestigungsanker 10 entsprechen. Das Spreizelement 126 verfügt wiederum über zwei aufklappbare
Schenkel 128, deren bügelartige
Enden 130 den Schaft 116 teilweise umfassen, wobei sie
an einer Gelenkstelle 132 verschwenkbar aneinander festgelegt
sind. Die Schenkel 128 des Spreizelementes 126 sind
im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel so beschaffen,
daß sie
die beiden Wandungen des Schraubenkanals 18 übergreifen,
d. h. als Anlagefläche 142 dient
bei einem solchen Spreizelement nicht das obere Ende der Wandungen,
sondern die Bereiche seitlich der Wandungen am Boden des Tragprofils 20.
Das in 5 und 6 gezeigte Ausführungsbeispiel
erlaubt auch eine stärkere
Schrägstellung
der Schenkel 128, wobei der Gummiring 134 bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
so ausgelegt ist, daß er
beim Aufklappen in den Bereich der Gelenkstelle verrutscht und dort
durch die Bügelenden 130 gehalten ist.
-
Bei
allen zuvor gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ein Anschlag
sinnvoll, der beispielsweise zwischen den Bügelenden und dem jeweils anderen
Schenkel vorgesehen sein kann und die Spreizung des Spreizelements
auf ein bestimmtes Höchstmaß begrenzt.
Ein solcher Anschlag stellt sicher, daß es nicht zu einem zu starken
Eindrehen der Montagehülse
kommen kann, weil durch eine zu starke Aufspreizung der Schenkel
nach Überschreiten
eines bestimmten Wertes die Belastbarkeit wegen der dann wieder
ungünstigeren
Hebelverhältnisse
abnehmen würde.
Der Anschlag ist auch deswegen sinnvoll, weil sich wegen des kleinen
Durchgangsloches 22 in der Blende 12 der Anzugsvorgang der
Hülse 36 nur
schwer kontrollieren läßt.
-
Bei
den gezeigten Ausführungsbeispielen
ist das Einschraubgewinde 14, 114 als selbstschneidendes
Metallgewinde ausgebildet, um entsprechend in dem gezeigten Schraubenkanal 18 verankert
zu werden. Für
die Verankerung in anderen Profilen, die beispielsweise über vorgefertigte
Gewindebohrungen verfügen
oder auch bei einem Untergrund aus Stein oder Holz können die
dann jeweils geeigneten Gewindeformen im Bereich des Einschraubgewindes zur
Anwendung gelangen.